Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8182 / 6062
↖ ↑ ↗
← N 42.326062°
W  0.219726°		 ← 1 806.33 m → N 42.326062°
W  0.197754°		 →
↑
1 806.62 m
↓
↑
1 806.62 m
↓
N 42.309815°
W  0.219726°		 ← 1 806.80 m →
3 263 780 m²		 N 42.309815°
W  0.197754°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 14 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 8182 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6062 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499420166015625 y=0.370025634765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499420166015625 × 214)
    floor (0.499420166015625 × 16384)
    floor (8182.5)     		tx = 8182
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.370025634765625 × 214)
    floor (0.370025634765625 × 16384)
    floor (6062.5)     		ty = 6062
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8182 / 6062 ti = "14/8182/6062"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8182/6062.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8182 ÷ 214
    8182 ÷ 16384     		x = 0.4993896484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6062 ÷ 214
    6062 ÷ 16384     		y = 0.3699951171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4993896484375 × 2 - 1) × π
    -0.001220703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.00383495
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3699951171875 × 2 - 1) × π
    0.260009765625 × 3.1415926535     		Φ = 0.816844769525757
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00383495} λ = -0.00383495}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.816844769525757))-π/2
    2×atan(2.26334717733299)-π/2
    2×1.15476273791998-π/2
    2.30952547583996-1.57079632675     		φ = 0.73872915
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00383495} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.219726°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.73872915 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 42.326062°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 8182 KachelY 6062 -0.00383495 0.73872915 -0.219726 42.326062
    Oben rechts KachelX + 1 8183 KachelY 6062 -0.00345146 0.73872915 -0.197754 42.326062
    Unten links KachelX 8182 KachelY + 1 6063 -0.00383495 0.73844558 -0.219726 42.309815
    Unten rechts KachelX + 1 8183 KachelY + 1 6063 -0.00345146 0.73844558 -0.197754 42.309815
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(0.73872915-0.73844558) × R
    0.0002835699999999 × 6371000     		dl = 1806.62446999936m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.73872915-0.73844558) × R
    0.0002835699999999 × 6371000     		dr = 1806.62446999936m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00383495--0.00345146) × cos(0.73872915) × R
    0.00038349 × 0.739324880956086 × 6371000     		do = 1806.3294837669m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00383495--0.00345146) × cos(0.73844558) × R
    0.00038349 × 0.739515792771459 × 6371000     		du = 1806.7959223378m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(0.73872915)-sin(0.73844558))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.739324880956086-0.739515792771459)×R²
    abs(-0.00345146--0.00383495)×0.000190911815372896×R²
    0.00038349×0.000190911815372896×6371000²
    0.00038349×0.000190911815372896×40589641000000     		ar = 3263780.40779232m²