Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13190 / 6526
↖ ↑ ↗
← N 34.343436°
E109.819336°		 ← 2 017.34 m → N 34.343436°
E109.841309°		 →
↑
2 017.57 m
↓
↑
2 017.57 m
↓
N 34.325292°
E109.819336°		 ← 2 017.78 m →
4 070 569 m²		 N 34.325292°
E109.841309°
↙ ↓ ↘

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 13190 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6526 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.805084228515625 y=0.398345947265625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.805084228515625 × 214)
    floor (0.805084228515625 × 16384)
    floor (13190.5)     		tx = 13190
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.398345947265625 × 214)
    floor (0.398345947265625 × 16384)
    floor (6526.5)     		ty = 6526
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13190 / 6526 ti = "14/13190/6526"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13190/6526.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13190 ÷ 214
    13190 ÷ 16384     		x = 0.8050537109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6526 ÷ 214
    6526 ÷ 16384     		y = 0.3983154296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8050537109375 × 2 - 1) × π
    0.610107421875 × 3.1415926535     		Λ = 1.91670899
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3983154296875 × 2 - 1) × π
    0.203369140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.638902998136108
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.91670899} λ = 1.91670899}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.638902998136108))-π/2
    2×atan(1.89440157695332)-π/2
    2×1.08510118131151-π/2
    2.17020236262302-1.57079632675     		φ = 0.59940604
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.91670899} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 109.819336°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.59940604 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 34.343436°
  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 13190 KachelY 6526 1.91670899 0.59940604 109.819336 34.343436
    Oben rechts KachelX + 1 13191 KachelY 6526 1.91709249 0.59940604 109.841309 34.343436
    Unten links KachelX 13190 KachelY + 1 6527 1.91670899 0.59908936 109.819336 34.325292
    Unten rechts KachelX + 1 13191 KachelY + 1 6527 1.91709249 0.59908936 109.841309 34.325292
  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(0.59940604-0.59908936) × R
    0.000316679999999958 × 6371000     		dl = 2017.56827999973m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.59940604-0.59908936) × R
    0.000316679999999958 × 6371000     		dr = 2017.56827999973m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.91670899-1.91709249) × cos(0.59940604) × R
    0.00038349999999987 × 0.825670844349012 × 6371000     		do = 2017.3438220741m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.91670899-1.91709249) × cos(0.59908936) × R
    0.00038349999999987 × 0.825849458649553 × 6371000     		du = 2017.78022655441m
  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(0.59940604)-sin(0.59908936))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.825670844349012-0.825849458649553)×R²
    abs(1.91709249-1.91670899)×0.00017861430054078×R²
    0.00038349999999987×0.00017861430054078×6371000²
    0.00038349999999987×0.00017861430054078×40589641000000     		ar = 4070569.17720838m²