Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12646 / 12326
↖ ↑ ↗
← S 66.843807°
E 97.866211°		 ← 960.77 m → S 66.843807°
E 97.888183°		 →
↑
960.62 m
↓
↑
960.62 m
↓
S 66.852446°
E 97.866211°		 ← 960.43 m →
922 769 m²		 S 66.852446°
E 97.888183°
↙ ↓ ↘

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 12646 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12326 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.771881103515625 y=0.752349853515625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.771881103515625 × 214)
    floor (0.771881103515625 × 16384)
    floor (12646.5)     		tx = 12646
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.752349853515625 × 214)
    floor (0.752349853515625 × 16384)
    floor (12326.5)     		ty = 12326
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12646 / 12326 ti = "14/12646/12326"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12646/12326.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12646 ÷ 214
    12646 ÷ 16384     		x = 0.7718505859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12326 ÷ 214
    12326 ÷ 16384     		y = 0.7523193359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7718505859375 × 2 - 1) × π
    0.543701171875 × 3.1415926535     		Λ = 1.70808761
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7523193359375 × 2 - 1) × π
    -0.504638671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.5853691442345
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70808761} λ = 1.70808761}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.5853691442345))-π/2
    2×atan(0.204872151782735)-π/2
    2×0.202075901714966-π/2
    0.404151803429932-1.57079632675     		φ = -1.16664452
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70808761} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.866211°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16664452 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.843807°
  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 12646 KachelY 12326 1.70808761 -1.16664452 97.866211 -66.843807
    Oben rechts KachelX + 1 12647 KachelY 12326 1.70847110 -1.16664452 97.888183 -66.843807
    Unten links KachelX 12646 KachelY + 1 12327 1.70808761 -1.16679530 97.866211 -66.852446
    Unten rechts KachelX + 1 12647 KachelY + 1 12327 1.70847110 -1.16679530 97.888183 -66.852446
  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(-1.16664452--1.16679530) × R
    0.000150780000000017 × 6371000     		dl = 960.619380000108m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16664452--1.16679530) × R
    0.000150780000000017 × 6371000     		dr = 960.619380000108m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70808761-1.70847110) × cos(-1.16664452) × R
    0.000383489999999931 × 0.393239042321398 × 6371000     		do = 960.767444204903m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70808761-1.70847110) × cos(-1.16679530) × R
    0.000383489999999931 × 0.393100405250983 × 6371000     		du = 960.428724064022m
  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(-1.16664452)-sin(-1.16679530))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.393239042321398-0.393100405250983)×R²
    abs(1.70847110-1.70808761)×0.000138637070415337×R²
    0.000383489999999931×0.000138637070415337×6371000²
    0.000383489999999931×0.000138637070415337×40589641000000     		ar = 922769.137759916m²