Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12684 / 12151
↖ ↑ ↗
← S 65.284283°
E 98.701172°		 ← 1 021.57 m → S 65.284283°
E 98.723145°		 →
↑
1 021.34 m
↓
↑
1 021.34 m
↓
S 65.293468°
E 98.701172°		 ← 1 021.22 m →
1 043 188 m²		 S 65.293468°
E 98.723145°
↙ ↓ ↘

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 12684 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12151 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774200439453125 y=0.741668701171875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774200439453125 × 214)
    floor (0.774200439453125 × 16384)
    floor (12684.5)     		tx = 12684
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.741668701171875 × 214)
    floor (0.741668701171875 × 16384)
    floor (12151.5)     		ty = 12151
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12684 / 12151 ti = "14/12684/12151"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12684/12151.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12684 ÷ 214
    12684 ÷ 16384     		x = 0.774169921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12151 ÷ 214
    12151 ÷ 16384     		y = 0.74163818359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774169921875 × 2 - 1) × π
    0.54833984375 × 3.1415926535     		Λ = 1.72266042
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74163818359375 × 2 - 1) × π
    -0.4832763671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.51825748476642
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72266042} λ = 1.72266042}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51825748476642))-π/2
    2×atan(0.219093327983883)-π/2
    2×0.215685325649918-π/2
    0.431370651299837-1.57079632675     		φ = -1.13942568
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72266042} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.701172°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13942568 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.284283°
  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 12684 KachelY 12151 1.72266042 -1.13942568 98.701172 -65.284283
    Oben rechts KachelX + 1 12685 KachelY 12151 1.72304392 -1.13942568 98.723145 -65.284283
    Unten links KachelX 12684 KachelY + 1 12152 1.72266042 -1.13958599 98.701172 -65.293468
    Unten rechts KachelX + 1 12685 KachelY + 1 12152 1.72304392 -1.13958599 98.723145 -65.293468
  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(-1.13942568--1.13958599) × R
    0.000160310000000052 × 6371000     		dl = 1021.33501000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13942568--1.13958599) × R
    0.000160310000000052 × 6371000     		dr = 1021.33501000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72266042-1.72304392) × cos(-1.13942568) × R
    0.000383500000000092 × 0.418116281448753 × 6371000     		do = 1021.57452096393m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72266042-1.72304392) × cos(-1.13958599) × R
    0.000383500000000092 × 0.417970651512596 × 6371000     		du = 1021.21870647196m
  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(-1.13942568)-sin(-1.13958599))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.418116281448753-0.417970651512596)×R²
    abs(1.72304392-1.72266042)×0.000145629936156522×R²
    0.000383500000000092×0.000145629936156522×6371000²
    0.000383500000000092×0.000145629936156522×40589641000000     		ar = 1043188.12291949m²