Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12752 / 12016
↖ ↑ ↗
← S 64.014496°
E100.195313°		 ← 1 070.48 m → S 64.014496°
E100.217285°		 →
↑
1 070.26 m
↓
↑
1 070.26 m
↓
S 64.024121°
E100.195313°		 ← 1 070.11 m →
1 145 498 m²		 S 64.024121°
E100.217285°
↙ ↓ ↘

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 12752 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12016 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.778350830078125 y=0.733428955078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.778350830078125 × 214)
    floor (0.778350830078125 × 16384)
    floor (12752.5)     		tx = 12752
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.733428955078125 × 214)
    floor (0.733428955078125 × 16384)
    floor (12016.5)     		ty = 12016
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12752 / 12016 ti = "14/12752/12016"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12752/12016.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12752 ÷ 214
    12752 ÷ 16384     		x = 0.7783203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12016 ÷ 214
    12016 ÷ 16384     		y = 0.7333984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7783203125 × 2 - 1) × π
    0.556640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.74873810
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7333984375 × 2 - 1) × π
    -0.466796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.46648563317676
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.74873810} λ = 1.74873810}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.46648563317676))-π/2
    2×atan(0.230734949227341)-π/2
    2×0.22676629960392-π/2
    0.45353259920784-1.57079632675     		φ = -1.11726373
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.74873810} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.195313°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11726373 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.014496°
  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 12752 KachelY 12016 1.74873810 -1.11726373 100.195313 -64.014496
    Oben rechts KachelX + 1 12753 KachelY 12016 1.74912159 -1.11726373 100.217285 -64.014496
    Unten links KachelX 12752 KachelY + 1 12017 1.74873810 -1.11743172 100.195313 -64.024121
    Unten rechts KachelX + 1 12753 KachelY + 1 12017 1.74912159 -1.11743172 100.217285 -64.024121
  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(-1.11726373--1.11743172) × R
    0.000167990000000007 × 6371000     		dl = 1070.26429000004m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11726373--1.11743172) × R
    0.000167990000000007 × 6371000     		dr = 1070.26429000004m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.74873810-1.74912159) × cos(-1.11726373) × R
    0.000383489999999931 × 0.438143730026227 × 6371000     		do = 1070.47924134565m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.74873810-1.74912159) × cos(-1.11743172) × R
    0.000383489999999931 × 0.437992716805524 × 6371000     		du = 1070.11028361134m
  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(-1.11726373)-sin(-1.11743172))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.438143730026227-0.437992716805524)×R²
    abs(1.74912159-1.74873810)×0.000151013220703544×R²
    0.000383489999999931×0.000151013220703544×6371000²
    0.000383489999999931×0.000151013220703544×40589641000000     		ar = 1145498.26674996m²