Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13189 / 6527
↖ ↑ ↗
← N 34.325292°
E109.797363°		 ← 2 017.73 m → N 34.325292°
E109.819336°		 →
↑
2 017.95 m
↓
↑
2 017.95 m
↓
N 34.307144°
E109.797363°		 ← 2 018.16 m →
4 072 115 m²		 N 34.307144°
E109.819336°
↙ ↓ ↘

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 13189 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6527 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.805023193359375 y=0.398406982421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.805023193359375 × 214)
    floor (0.805023193359375 × 16384)
    floor (13189.5)     		tx = 13189
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.398406982421875 × 214)
    floor (0.398406982421875 × 16384)
    floor (6527.5)     		ty = 6527
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13189 / 6527 ti = "14/13189/6527"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13189/6527.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13189 ÷ 214
    13189 ÷ 16384     		x = 0.80499267578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6527 ÷ 214
    6527 ÷ 16384     		y = 0.39837646484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.80499267578125 × 2 - 1) × π
    0.6099853515625 × 3.1415926535     		Λ = 1.91632550
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.39837646484375 × 2 - 1) × π
    0.2032470703125 × 3.1415926535     		Φ = 0.638519502939148
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.91632550} λ = 1.91632550}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.638519502939148))-π/2
    2×atan(1.8936752223331)-π/2
    2×1.08494284378465-π/2
    2.1698856875693-1.57079632675     		φ = 0.59908936
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.91632550} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 109.797363°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.59908936 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 34.325292°
  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 13189 KachelY 6527 1.91632550 0.59908936 109.797363 34.325292
    Oben rechts KachelX + 1 13190 KachelY 6527 1.91670899 0.59908936 109.819336 34.325292
    Unten links KachelX 13189 KachelY + 1 6528 1.91632550 0.59877262 109.797363 34.307144
    Unten rechts KachelX + 1 13190 KachelY + 1 6528 1.91670899 0.59877262 109.819336 34.307144
  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(0.59908936-0.59877262) × R
    0.000316740000000038 × 6371000     		dl = 2017.95054000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.59908936-0.59877262) × R
    0.000316740000000038 × 6371000     		dr = 2017.95054000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.91632550-1.91670899) × cos(0.59908936) × R
    0.000383490000000153 × 0.825849458649553 × 6371000     		do = 2017.72761168688m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.91632550-1.91670899) × cos(0.59877262) × R
    0.000383490000000153 × 0.826028023946516 × 6371000     		du = 2018.16388506141m
  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(0.59908936)-sin(0.59877262))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.825849458649553-0.826028023946516)×R²
    abs(1.91670899-1.91632550)×0.000178565296963362×R²
    0.000383490000000153×0.000178565296963362×6371000²
    0.000383490000000153×0.000178565296963362×40589641000000     		ar = 4072114.74666693m²