Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15109 / 15021
↖ ↑ ↗
← S 81.662872°
E151.984863°		 ← 354.26 m → S 81.662872°
E152.006836°		 →
↑
354.16 m
↓
↑
354.16 m
↓
S 81.666057°
E151.984863°		 ← 354.13 m →
125 442 m²		 S 81.666057°
E152.006836°
↙ ↓ ↘

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 15109 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15021 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.922210693359375 y=0.916839599609375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.922210693359375 × 214)
    floor (0.922210693359375 × 16384)
    floor (15109.5)     		tx = 15109
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.916839599609375 × 214)
    floor (0.916839599609375 × 16384)
    floor (15021.5)     		ty = 15021
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15109 / 15021 ti = "14/15109/15021"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15109/15021.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15109 ÷ 214
    15109 ÷ 16384     		x = 0.92218017578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15021 ÷ 214
    15021 ÷ 16384     		y = 0.91680908203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.92218017578125 × 2 - 1) × π
    0.8443603515625 × 3.1415926535     		Λ = 2.65263628
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.91680908203125 × 2 - 1) × π
    -0.8336181640625 × 3.1415926535     		Φ = -2.61888870004291
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.65263628} λ = 2.65263628}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.61888870004291))-π/2
    2×atan(0.0728838136177457)-π/2
    2×0.0727551692277548-π/2
    0.14551033845551-1.57079632675     		φ = -1.42528599
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.65263628} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 151.984863°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42528599 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.662872°
  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 15109 KachelY 15021 2.65263628 -1.42528599 151.984863 -81.662872
    Oben rechts KachelX + 1 15110 KachelY 15021 2.65301977 -1.42528599 152.006836 -81.662872
    Unten links KachelX 15109 KachelY + 1 15022 2.65263628 -1.42534158 151.984863 -81.666057
    Unten rechts KachelX + 1 15110 KachelY + 1 15022 2.65301977 -1.42534158 152.006836 -81.666057
  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(-1.42528599--1.42534158) × R
    5.55900000001053e-05 × 6371000     		dl = 354.163890000671m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42528599--1.42534158) × R
    5.55900000001053e-05 × 6371000     		dr = 354.163890000671m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.65263628-2.65301977) × cos(-1.42528599) × R
    0.000383490000000375 × 0.144997392145074 × 6371000     		do = 354.25977300062m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.65263628-2.65301977) × cos(-1.42534158) × R
    0.000383490000000375 × 0.144942389394114 × 6371000     		du = 354.125389465985m
  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(-1.42528599)-sin(-1.42534158))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.144997392145074-0.144942389394114)×R²
    abs(2.65301977-2.65263628)×5.50027509596263e-05×R²
    0.000383490000000375×5.50027509596263e-05×6371000²
    0.000383490000000375×5.50027509596263e-05×40589641000000     		ar = 125442.222411863m²