Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 14287 / 2218
↖ ↑ ↗
← N 78.446627°
E133.923340°		 ← 489.33 m → N 78.446627°
E133.945312°		 →
↑
489.42 m
↓
↑
489.42 m
↓
N 78.442226°
E133.923340°		 ← 489.51 m →
239 532 m²		 N 78.442226°
E133.945312°
↙ ↓ ↘

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 14287 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2218 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872039794921875 y=0.135406494140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872039794921875 × 214)
    floor (0.872039794921875 × 16384)
    floor (14287.5)     		tx = 14287
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.135406494140625 × 214)
    floor (0.135406494140625 × 16384)
    floor (2218.5)     		ty = 2218
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 14287 / 2218 ti = "14/14287/2218"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/14287/2218.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14287 ÷ 214
    14287 ÷ 16384     		x = 0.87200927734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2218 ÷ 214
    2218 ÷ 16384     		y = 0.1353759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87200927734375 × 2 - 1) × π
    0.7440185546875 × 3.1415926535     		Λ = 2.33740323
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1353759765625 × 2 - 1) × π
    0.729248046875 × 3.1415926535     		Φ = 2.29100030664172
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33740323} λ = 2.33740323}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.29100030664172))-π/2
    2×atan(9.88482058906739)-π/2
    2×1.46997412969252-π/2
    2.93994825938505-1.57079632675     		φ = 1.36915193
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33740323} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.923340°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36915193 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.446627°
  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 14287 KachelY 2218 2.33740323 1.36915193 133.923340 78.446627
    Oben rechts KachelX + 1 14288 KachelY 2218 2.33778672 1.36915193 133.945312 78.446627
    Unten links KachelX 14287 KachelY + 1 2219 2.33740323 1.36907511 133.923340 78.442226
    Unten rechts KachelX + 1 14288 KachelY + 1 2219 2.33778672 1.36907511 133.945312 78.442226
  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(1.36915193-1.36907511) × R
    7.68199999998664e-05 × 6371000     		dl = 489.420219999149m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36915193-1.36907511) × R
    7.68199999998664e-05 × 6371000     		dr = 489.420219999149m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33740323-2.33778672) × cos(1.36915193) × R
    0.000383489999999931 × 0.200280679803206 × 6371000     		do = 489.328719046358m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33740323-2.33778672) × cos(1.36907511) × R
    0.000383489999999931 × 0.200355942728483 × 6371000     		du = 489.512602538533m
  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(1.36915193)-sin(1.36907511))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.200280679803206-0.200355942728483)×R²
    abs(2.33778672-2.33740323)×7.52629252767922e-05×R²
    0.000383489999999931×7.52629252767922e-05×6371000²
    0.000383489999999931×7.52629252767922e-05×40589641000000     		ar = 239532.367593662m²