Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 3680 / 2656
↖ ↑ ↗
← N 76.351896°
W 99.140625°		 ← 576.51 m → N 76.351896°
W 99.118652°		 →
↑
576.58 m
↓
↑
576.58 m
↓
N 76.346711°
W 99.140625°		 ← 576.73 m →
332 464 m²		 N 76.346711°
W 99.118652°
↙ ↓ ↘

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 3680 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2656 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.224639892578125 y=0.162139892578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.224639892578125 × 214)
    floor (0.224639892578125 × 16384)
    floor (3680.5)     		tx = 3680
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.162139892578125 × 214)
    floor (0.162139892578125 × 16384)
    floor (2656.5)     		ty = 2656
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 3680 / 2656 ti = "14/3680/2656"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/3680/2656.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3680 ÷ 214
    3680 ÷ 16384     		x = 0.224609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2656 ÷ 214
    2656 ÷ 16384     		y = 0.162109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.224609375 × 2 - 1) × π
    -0.55078125 × 3.1415926535     		Λ = -1.73033033
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.162109375 × 2 - 1) × π
    0.67578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.12302941037305
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.73033033} λ = -1.73033033}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.12302941037305))-π/2
    2×atan(8.35641418943236)-π/2
    2×1.45169415482272-π/2
    2.90338830964543-1.57079632675     		φ = 1.33259198
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.73033033} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -99.140625°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33259198 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.351896°
  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 3680 KachelY 2656 -1.73033033 1.33259198 -99.140625 76.351896
    Oben rechts KachelX + 1 3681 KachelY 2656 -1.72994683 1.33259198 -99.118652 76.351896
    Unten links KachelX 3680 KachelY + 1 2657 -1.73033033 1.33250148 -99.140625 76.346711
    Unten rechts KachelX + 1 3681 KachelY + 1 2657 -1.72994683 1.33250148 -99.118652 76.346711
  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(1.33259198-1.33250148) × R
    9.04999999999934e-05 × 6371000     		dl = 576.575499999958m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33259198-1.33250148) × R
    9.04999999999934e-05 × 6371000     		dr = 576.575499999958m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.73033033--1.72994683) × cos(1.33259198) × R
    0.00038349999999987 × 0.235958057996113 × 6371000     		do = 576.51125000346m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.73033033--1.72994683) × cos(1.33250148) × R
    0.00038349999999987 × 0.236046001602947 × 6371000     		du = 576.726120727249m
  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(1.33259198)-sin(1.33250148))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.235958057996113-0.236046001602947)×R²
    abs(-1.72994683--1.73033033)×8.79436068338957e-05×R²
    0.00038349999999987×8.79436068338957e-05×6371000²
    0.00038349999999987×8.79436068338957e-05×40589641000000     		ar = 332464.207050342m²