Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6257 / 7279
↖ ↑ ↗
← N 19.663280°
W 42.517090°		 ← 2 300.80 m → N 19.663280°
W 42.495117°		 →
↑
2 300.89 m
↓
↑
2 300.89 m
↓
N 19.642588°
W 42.517090°		 ← 2 301.10 m →
5 294 226 m²		 N 19.642588°
W 42.495117°
↙ ↓ ↘

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 6257 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7279 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.381927490234375 y=0.444305419921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.381927490234375 × 214)
    floor (0.381927490234375 × 16384)
    floor (6257.5)     		tx = 6257
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.444305419921875 × 214)
    floor (0.444305419921875 × 16384)
    floor (7279.5)     		ty = 7279
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6257 / 7279 ti = "14/6257/7279"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6257/7279.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6257 ÷ 214
    6257 ÷ 16384     		x = 0.38189697265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7279 ÷ 214
    7279 ÷ 16384     		y = 0.44427490234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.38189697265625 × 2 - 1) × π
    -0.2362060546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.74206321
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.44427490234375 × 2 - 1) × π
    0.1114501953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.35013111482489
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.74206321} λ = -0.74206321}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.35013111482489))-π/2
    2×atan(1.4192536215846)-π/2
    2×0.956992654183266-π/2
    1.91398530836653-1.57079632675     		φ = 0.34318898
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.74206321} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.517090°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34318898 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.663280°
  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 6257 KachelY 7279 -0.74206321 0.34318898 -42.517090 19.663280
    Oben rechts KachelX + 1 6258 KachelY 7279 -0.74167971 0.34318898 -42.495117 19.663280
    Unten links KachelX 6257 KachelY + 1 7280 -0.74206321 0.34282783 -42.517090 19.642588
    Unten rechts KachelX + 1 6258 KachelY + 1 7280 -0.74167971 0.34282783 -42.495117 19.642588
  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(0.34318898-0.34282783) × R
    0.000361149999999977 × 6371000     		dl = 2300.88664999985m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34318898-0.34282783) × R
    0.000361149999999977 × 6371000     		dr = 2300.88664999985m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.74206321--0.74167971) × cos(0.34318898) × R
    0.000383499999999981 × 0.941686389952014 × 6371000     		do = 2300.80211031226m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.74206321--0.74167971) × cos(0.34282783) × R
    0.000383499999999981 × 0.941807852557362 × 6371000     		du = 2301.09887728446m
  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(0.34318898)-sin(0.34282783))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.941686389952014-0.941807852557362)×R²
    abs(-0.74167971--0.74206321)×0.000121462605347733×R²
    0.000383499999999981×0.000121462605347733×6371000²
    0.000383499999999981×0.000121462605347733×40589641000000     		ar = 5294226.3310348m²