Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 3583 / 3591
↖ ↑ ↗
← N 70.561492°
W101.271972°		 ← 813.09 m → N 70.561492°
W101.250000°		 →
↑
813.19 m
↓
↑
813.19 m
↓
N 70.554179°
W101.271972°		 ← 813.38 m →
661 320 m²		 N 70.554179°
W101.250000°
↙ ↓ ↘

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 3583 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3591 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.218719482421875 y=0.219207763671875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.218719482421875 × 214)
    floor (0.218719482421875 × 16384)
    floor (3583.5)     		tx = 3583
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.219207763671875 × 214)
    floor (0.219207763671875 × 16384)
    floor (3591.5)     		ty = 3591
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 3583 / 3591 ti = "14/3583/3591"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/3583/3591.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3583 ÷ 214
    3583 ÷ 16384     		x = 0.21868896484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3591 ÷ 214
    3591 ÷ 16384     		y = 0.21917724609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.21868896484375 × 2 - 1) × π
    -0.5626220703125 × 3.1415926535     		Λ = -1.76752936
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21917724609375 × 2 - 1) × π
    0.5616455078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.76446140121503
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.76752936} λ = -1.76752936}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.76446140121503))-π/2
    2×atan(5.83842694144642)-π/2
    2×1.40116334582973-π/2
    2.80232669165946-1.57079632675     		φ = 1.23153036
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.76752936} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -101.271972°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23153036 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.561492°
  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 3583 KachelY 3591 -1.76752936 1.23153036 -101.271972 70.561492
    Oben rechts KachelX + 1 3584 KachelY 3591 -1.76714587 1.23153036 -101.250000 70.561492
    Unten links KachelX 3583 KachelY + 1 3592 -1.76752936 1.23140272 -101.271972 70.554179
    Unten rechts KachelX + 1 3584 KachelY + 1 3592 -1.76714587 1.23140272 -101.250000 70.554179
  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(1.23153036-1.23140272) × R
    0.000127640000000095 × 6371000     		dl = 813.194440000608m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23153036-1.23140272) × R
    0.000127640000000095 × 6371000     		dr = 813.194440000608m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.76752936--1.76714587) × cos(1.23153036) × R
    0.000383489999999931 × 0.332794989131984 × 6371000     		do = 813.089639485005m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.76752936--1.76714587) × cos(1.23140272) × R
    0.000383489999999931 × 0.332915350838873 × 6371000     		du = 813.383708987428m
  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(1.23153036)-sin(1.23140272))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.332794989131984-0.332915350838873)×R²
    abs(-1.76714587--1.76752936)×0.000120361706889616×R²
    0.000383489999999931×0.000120361706889616×6371000²
    0.000383489999999931×0.000120361706889616×40589641000000     		ar = 661319.542792105m²