Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12754 / 12047
↖ ↑ ↗
← S 64.311349°
E100.239258°		 ← 1 059.09 m → S 64.311349°
E100.261230°		 →
↑
1 058.92 m
↓
↑
1 058.92 m
↓
S 64.320872°
E100.239258°		 ← 1 058.72 m →
1 121 298 m²		 S 64.320872°
E100.261230°
↙ ↓ ↘

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 12754 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12047 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.778472900390625 y=0.735321044921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.778472900390625 × 214)
    floor (0.778472900390625 × 16384)
    floor (12754.5)     		tx = 12754
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.735321044921875 × 214)
    floor (0.735321044921875 × 16384)
    floor (12047.5)     		ty = 12047
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12754 / 12047 ti = "14/12754/12047"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12754/12047.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12754 ÷ 214
    12754 ÷ 16384     		x = 0.7784423828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12047 ÷ 214
    12047 ÷ 16384     		y = 0.73529052734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7784423828125 × 2 - 1) × π
    0.556884765625 × 3.1415926535     		Λ = 1.74950509
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.73529052734375 × 2 - 1) × π
    -0.4705810546875 × 3.1415926535     		Φ = -1.47837398428253
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.74950509} λ = 1.74950509}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.47837398428253))-π/2
    2×atan(0.228008131934912)-π/2
    2×0.22417577449861-π/2
    0.448351548997221-1.57079632675     		φ = -1.12244478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.74950509} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.239258°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12244478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.311349°
  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 12754 KachelY 12047 1.74950509 -1.12244478 100.239258 -64.311349
    Oben rechts KachelX + 1 12755 KachelY 12047 1.74988858 -1.12244478 100.261230 -64.311349
    Unten links KachelX 12754 KachelY + 1 12048 1.74950509 -1.12261099 100.239258 -64.320872
    Unten rechts KachelX + 1 12755 KachelY + 1 12048 1.74988858 -1.12261099 100.261230 -64.320872
  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(-1.12244478--1.12261099) × R
    0.000166210000000167 × 6371000     		dl = 1058.92391000106m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12244478--1.12261099) × R
    0.000166210000000167 × 6371000     		dr = 1058.92391000106m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.74950509-1.74988858) × cos(-1.12244478) × R
    0.000383489999999931 × 0.433480598884494 × 6371000     		do = 1059.08621037246m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.74950509-1.74988858) × cos(-1.12261099) × R
    0.000383489999999931 × 0.433330810612138 × 6371000     		du = 1058.72024545007m
  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(-1.12244478)-sin(-1.12261099))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.433480598884494-0.433330810612138)×R²
    abs(1.74988858-1.74950509)×0.000149788272356455×R²
    0.000383489999999931×0.000149788272356455×6371000²
    0.000383489999999931×0.000149788272356455×40589641000000     		ar = 1121297.94899508m²