Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 5439 / 11713
↖ ↑ ↗
← S 60.941106°
W 60.490723°		 ← 1 186.72 m → S 60.941106°
W 60.468750°		 →
↑
1 186.54 m
↓
↑
1 186.54 m
↓
S 60.951777°
W 60.490723°		 ← 1 186.32 m →
1 407 850 m²		 S 60.951777°
W 60.468750°
↙ ↓ ↘

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 5439 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11713 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.332000732421875 y=0.714935302734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.332000732421875 × 214)
    floor (0.332000732421875 × 16384)
    floor (5439.5)     		tx = 5439
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.714935302734375 × 214)
    floor (0.714935302734375 × 16384)
    floor (11713.5)     		ty = 11713
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 5439 / 11713 ti = "14/5439/11713"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/5439/11713.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5439 ÷ 214
    5439 ÷ 16384     		x = 0.33197021484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11713 ÷ 214
    11713 ÷ 16384     		y = 0.71490478515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.33197021484375 × 2 - 1) × π
    -0.3360595703125 × 3.1415926535     		Λ = -1.05576228
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.71490478515625 × 2 - 1) × π
    -0.4298095703125 × 3.1415926535     		Φ = -1.35028658849774
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.05576228} λ = -1.05576228}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.35028658849774))-π/2
    2×atan(0.259165976014108)-π/2
    2×0.253586686078709-π/2
    0.507173372157419-1.57079632675     		φ = -1.06362295
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.05576228} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -60.490723°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.06362295 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -60.941106°
  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 5439 KachelY 11713 -1.05576228 -1.06362295 -60.490723 -60.941106
    Oben rechts KachelX + 1 5440 KachelY 11713 -1.05537878 -1.06362295 -60.468750 -60.941106
    Unten links KachelX 5439 KachelY + 1 11714 -1.05576228 -1.06380919 -60.490723 -60.951777
    Unten rechts KachelX + 1 5440 KachelY + 1 11714 -1.05537878 -1.06380919 -60.468750 -60.951777
  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(-1.06362295--1.06380919) × R
    0.000186239999999893 × 6371000     		dl = 1186.53503999932m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.06362295--1.06380919) × R
    0.000186239999999893 × 6371000     		dr = 1186.53503999932m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.05576228--1.05537878) × cos(-1.06362295) × R
    0.00038349999999987 × 0.485708380072822 × 6371000     		do = 1186.72084230135m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.05576228--1.05537878) × cos(-1.06380919) × R
    0.00038349999999987 × 0.485545575371555 × 6371000     		du = 1186.32306507505m
  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(-1.06362295)-sin(-1.06380919))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.485708380072822-0.485545575371555)×R²
    abs(-1.05537878--1.05576228)×0.000162804701267116×R²
    0.00038349999999987×0.000162804701267116×6371000²
    0.00038349999999987×0.000162804701267116×40589641000000     		ar = 1407849.87784981m²