Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12852 / 12508
↖ ↑ ↗
← S 68.366801°
E102.392578°		 ← 900.72 m → S 68.366801°
E102.414551°		 →
↑
900.54 m
↓
↑
900.54 m
↓
S 68.374900°
E102.392578°		 ← 900.40 m →
810 994 m²		 S 68.374900°
E102.414551°
↙ ↓ ↘

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 12852 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12508 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.784454345703125 y=0.763458251953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.784454345703125 × 214)
    floor (0.784454345703125 × 16384)
    floor (12852.5)     		tx = 12852
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.763458251953125 × 214)
    floor (0.763458251953125 × 16384)
    floor (12508.5)     		ty = 12508
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12852 / 12508 ti = "14/12852/12508"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12852/12508.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12852 ÷ 214
    12852 ÷ 16384     		x = 0.784423828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12508 ÷ 214
    12508 ÷ 16384     		y = 0.763427734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.784423828125 × 2 - 1) × π
    0.56884765625 × 3.1415926535     		Λ = 1.78708762
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.763427734375 × 2 - 1) × π
    -0.52685546875 × 3.1415926535     		Φ = -1.6551652700813
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.78708762} λ = 1.78708762}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.6551652700813))-π/2
    2×atan(0.191060476515502)-π/2
    2×0.188785274333738-π/2
    0.377570548667477-1.57079632675     		φ = -1.19322578
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.78708762} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.392578°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19322578 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.366801°
  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 12852 KachelY 12508 1.78708762 -1.19322578 102.392578 -68.366801
    Oben rechts KachelX + 1 12853 KachelY 12508 1.78747111 -1.19322578 102.414551 -68.366801
    Unten links KachelX 12852 KachelY + 1 12509 1.78708762 -1.19336713 102.392578 -68.374900
    Unten rechts KachelX + 1 12853 KachelY + 1 12509 1.78747111 -1.19336713 102.414551 -68.374900
  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(-1.19322578--1.19336713) × R
    0.00014135000000004 × 6371000     		dl = 900.540850000255m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19322578--1.19336713) × R
    0.00014135000000004 × 6371000     		dr = 900.540850000255m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.78708762-1.78747111) × cos(-1.19322578) × R
    0.000383489999999931 × 0.368663229726192 × 6371000     		do = 900.723455396038m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.78708762-1.78747111) × cos(-1.19336713) × R
    0.000383489999999931 × 0.368531832309707 × 6371000     		du = 900.402423284714m
  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(-1.19322578)-sin(-1.19336713))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.368663229726192-0.368531832309707)×R²
    abs(1.78747111-1.78708762)×0.000131397416484991×R²
    0.000383489999999931×0.000131397416484991×6371000²
    0.000383489999999931×0.000131397416484991×40589641000000     		ar = 810993.716222074m²