Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 3122 / 4434
↖ ↑ ↗
← N 63.371832°
W111.401367°		 ← 1 095.07 m → N 63.371832°
W111.379394°		 →
↑
1 095.30 m
↓
↑
1 095.30 m
↓
N 63.361982°
W111.401367°		 ← 1 095.45 m →
1 199 643 m²		 N 63.361982°
W111.379394°
↙ ↓ ↘

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 3122 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4434 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.190582275390625 y=0.270660400390625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.190582275390625 × 214)
    floor (0.190582275390625 × 16384)
    floor (3122.5)     		tx = 3122
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.270660400390625 × 214)
    floor (0.270660400390625 × 16384)
    floor (4434.5)     		ty = 4434
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 3122 / 4434 ti = "14/3122/4434"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/3122/4434.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3122 ÷ 214
    3122 ÷ 16384     		x = 0.1905517578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4434 ÷ 214
    4434 ÷ 16384     		y = 0.2706298828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1905517578125 × 2 - 1) × π
    -0.618896484375 × 3.1415926535     		Λ = -1.94432065
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2706298828125 × 2 - 1) × π
    0.458740234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.44117495017737
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.94432065} λ = -1.94432065}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.44117495017737))-π/2
    2×atan(4.2256578387887)-π/2
    2×1.33842172642678-π/2
    2.67684345285355-1.57079632675     		φ = 1.10604713
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.94432065} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.401367°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10604713 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.371832°
  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 3122 KachelY 4434 -1.94432065 1.10604713 -111.401367 63.371832
    Oben rechts KachelX + 1 3123 KachelY 4434 -1.94393715 1.10604713 -111.379394 63.371832
    Unten links KachelX 3122 KachelY + 1 4435 -1.94432065 1.10587521 -111.401367 63.361982
    Unten rechts KachelX + 1 3123 KachelY + 1 4435 -1.94393715 1.10587521 -111.379394 63.361982
  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(1.10604713-1.10587521) × R
    0.000171920000000103 × 6371000     		dl = 1095.30232000066m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10604713-1.10587521) × R
    0.000171920000000103 × 6371000     		dr = 1095.30232000066m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.94432065--1.94393715) × cos(1.10604713) × R
    0.000383500000000092 × 0.448198614031139 × 6371000     		do = 1095.07403739234m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.94432065--1.94393715) × cos(1.10587521) × R
    0.000383500000000092 × 0.448352292540653 × 6371000     		du = 1095.44951679055m
  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(1.10604713)-sin(1.10587521))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.448198614031139-0.448352292540653)×R²
    abs(-1.94393715--1.94432065)×0.000153678509514255×R²
    0.000383500000000092×0.000153678509514255×6371000²
    0.000383500000000092×0.000153678509514255×40589641000000     		ar = 1199642.76841143m²