Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 5665 / 11883
↖ ↑ ↗
← S 62.704388°
W 55.524902°		 ← 1 120.41 m → S 62.704388°
W 55.502930°		 →
↑
1 120.21 m
↓
↑
1 120.21 m
↓
S 62.714462°
W 55.524902°		 ← 1 120.03 m →
1 254 887 m²		 S 62.714462°
W 55.502930°
↙ ↓ ↘

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 5665 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11883 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.345794677734375 y=0.725311279296875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.345794677734375 × 214)
    floor (0.345794677734375 × 16384)
    floor (5665.5)     		tx = 5665
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.725311279296875 × 214)
    floor (0.725311279296875 × 16384)
    floor (11883.5)     		ty = 11883
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 5665 / 11883 ti = "14/5665/11883"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/5665/11883.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5665 ÷ 214
    5665 ÷ 16384     		x = 0.34576416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11883 ÷ 214
    11883 ÷ 16384     		y = 0.72528076171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.34576416015625 × 2 - 1) × π
    -0.3084716796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.96909236
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.72528076171875 × 2 - 1) × π
    -0.4505615234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.41548077198102
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.96909236} λ = -0.96909236}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.41548077198102))-π/2
    2×atan(0.242808849690945)-π/2
    2×0.238199154182789-π/2
    0.476398308365579-1.57079632675     		φ = -1.09439802
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.96909236} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -55.524902°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.09439802 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.704388°
  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 5665 KachelY 11883 -0.96909236 -1.09439802 -55.524902 -62.704388
    Oben rechts KachelX + 1 5666 KachelY 11883 -0.96870887 -1.09439802 -55.502930 -62.704388
    Unten links KachelX 5665 KachelY + 1 11884 -0.96909236 -1.09457385 -55.524902 -62.714462
    Unten rechts KachelX + 1 5666 KachelY + 1 11884 -0.96870887 -1.09457385 -55.502930 -62.714462
  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(-1.09439802--1.09457385) × R
    0.000175829999999877 × 6371000     		dl = 1120.21292999922m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.09439802--1.09457385) × R
    0.000175829999999877 × 6371000     		dr = 1120.21292999922m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.96909236--0.96870887) × cos(-1.09439802) × R
    0.000383489999999931 × 0.458581503720878 × 6371000     		do = 1120.41311231109m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.96909236--0.96870887) × cos(-1.09457385) × R
    0.000383489999999931 × 0.458425244889664 × 6371000     		du = 1120.0313384236m
  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(-1.09439802)-sin(-1.09457385))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.458581503720878-0.458425244889664)×R²
    abs(-0.96870887--0.96909236)×0.000156258831214229×R²
    0.000383489999999931×0.000156258831214229×6371000²
    0.000383489999999931×0.000156258831214229×40589641000000     		ar = 1254887.42456171m²