Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14294 / 7432
↖ ↑ ↗
← N 69.626510°
W 22.961426°		 ← 425.30 m → N 69.626510°
W 22.950439°		 →
↑
425.33 m
↓
↑
425.33 m
↓
N 69.622685°
W 22.961426°		 ← 425.38 m →
180 908 m²		 N 69.622685°
W 22.950439°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 14294 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7432 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436233520507812 y=0.226821899414062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436233520507812 × 215)
    floor (0.436233520507812 × 32768)
    floor (14294.5)     		tx = 14294
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.226821899414062 × 215)
    floor (0.226821899414062 × 32768)
    floor (7432.5)     		ty = 7432
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14294 / 7432 ti = "15/14294/7432"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14294/7432.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14294 ÷ 215
    14294 ÷ 32768     		x = 0.43621826171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7432 ÷ 215
    7432 ÷ 32768     		y = 0.226806640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43621826171875 × 2 - 1) × π
    -0.1275634765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.40075248
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.226806640625 × 2 - 1) × π
    0.54638671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.71652450159497
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40075248} λ = -0.40075248}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.71652450159497))-π/2
    2×atan(5.5651531334743)-π/2
    2×1.39300408794162-π/2
    2.78600817588324-1.57079632675     		φ = 1.21521185
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40075248} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.961426°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21521185 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.626510°
  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 14294 KachelY 7432 -0.40075248 1.21521185 -22.961426 69.626510
    Oben rechts KachelX + 1 14295 KachelY 7432 -0.40056073 1.21521185 -22.950439 69.626510
    Unten links KachelX 14294 KachelY + 1 7433 -0.40075248 1.21514509 -22.961426 69.622685
    Unten rechts KachelX + 1 14295 KachelY + 1 7433 -0.40056073 1.21514509 -22.950439 69.622685
  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(1.21521185-1.21514509) × R
    6.67599999999435e-05 × 6371000     		dl = 425.32795999964m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21521185-1.21514509) × R
    6.67599999999435e-05 × 6371000     		dr = 425.32795999964m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40075248--0.40056073) × cos(1.21521185) × R
    0.000191750000000046 × 0.348138338448399 × 6371000     		do = 425.299458678451m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40075248--0.40056073) × cos(1.21514509) × R
    0.000191750000000046 × 0.348200921378585 × 6371000     		du = 425.375912442346m
  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(1.21521185)-sin(1.21514509))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.348138338448399-0.348200921378585)×R²
    abs(-0.40056073--0.40075248)×6.25829301856839e-05×R²
    0.000191750000000046×6.25829301856839e-05×6371000²
    0.000191750000000046×6.25829301856839e-05×40589641000000     		ar = 180908.010177132m²