Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 5621 / 9765
↖ ↑ ↗
← S 32.639375°
W 56.491699°		 ← 2 057.39 m → S 32.639375°
W 56.469727°		 →
↑
2 057.20 m
↓
↑
2 057.20 m
↓
S 32.657876°
W 56.491699°		 ← 2 056.96 m →
4 232 010 m²		 S 32.657876°
W 56.469727°
↙ ↓ ↘

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 5621 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9765 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.343109130859375 y=0.596038818359375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.343109130859375 × 214)
    floor (0.343109130859375 × 16384)
    floor (5621.5)     		tx = 5621
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.596038818359375 × 214)
    floor (0.596038818359375 × 16384)
    floor (9765.5)     		ty = 9765
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 5621 / 9765 ti = "14/5621/9765"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/5621/9765.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5621 ÷ 214
    5621 ÷ 16384     		x = 0.34307861328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9765 ÷ 214
    9765 ÷ 16384     		y = 0.59600830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.34307861328125 × 2 - 1) × π
    -0.3138427734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.98596615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.59600830078125 × 2 - 1) × π
    -0.1920166015625 × 3.1415926535     		Φ = -0.603237944818787
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.98596615} λ = -0.98596615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.603237944818787))-π/2
    2×atan(0.547037488147078)-π/2
    2×0.500565884736136-π/2
    1.00113176947227-1.57079632675     		φ = -0.56966456
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.98596615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.491699°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.56966456 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -32.639375°
  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 5621 KachelY 9765 -0.98596615 -0.56966456 -56.491699 -32.639375
    Oben rechts KachelX + 1 5622 KachelY 9765 -0.98558266 -0.56966456 -56.469727 -32.639375
    Unten links KachelX 5621 KachelY + 1 9766 -0.98596615 -0.56998746 -56.491699 -32.657876
    Unten rechts KachelX + 1 5622 KachelY + 1 9766 -0.98558266 -0.56998746 -56.469727 -32.657876
  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(-0.56966456--0.56998746) × R
    0.000322900000000015 × 6371000     		dl = 2057.19590000009m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.56966456--0.56998746) × R
    0.000322900000000015 × 6371000     		dr = 2057.19590000009m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.98596615--0.98558266) × cos(-0.56966456) × R
    0.000383489999999931 × 0.842081941967956 × 6371000     		do = 2057.38705500766m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.98596615--0.98558266) × cos(-0.56998746) × R
    0.000383489999999931 × 0.841907742081965 × 6371000     		du = 2056.96144726979m
  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(-0.56966456)-sin(-0.56998746))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.842081941967956-0.841907742081965)×R²
    abs(-0.98558266--0.98596615)×0.000174199885991211×R²
    0.000383489999999931×0.000174199885991211×6371000²
    0.000383489999999931×0.000174199885991211×40589641000000     		ar = 4232010.47179793m²