Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6660 / 11774
↖ ↑ ↗
← S 61.585492°
W 33.662109°		 ← 1 162.60 m → S 61.585492°
W 33.640137°		 →
↑
1 162.39 m
↓
↑
1 162.39 m
↓
S 61.595946°
W 33.662109°		 ← 1 162.20 m →
1 351 161 m²		 S 61.595946°
W 33.640137°
↙ ↓ ↘

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 6660 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11774 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.406524658203125 y=0.718658447265625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.406524658203125 × 214)
    floor (0.406524658203125 × 16384)
    floor (6660.5)     		tx = 6660
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.718658447265625 × 214)
    floor (0.718658447265625 × 16384)
    floor (11774.5)     		ty = 11774
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6660 / 11774 ti = "14/6660/11774"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6660/11774.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6660 ÷ 214
    6660 ÷ 16384     		x = 0.406494140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11774 ÷ 214
    11774 ÷ 16384     		y = 0.7186279296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.406494140625 × 2 - 1) × π
    -0.18701171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.58751464
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7186279296875 × 2 - 1) × π
    -0.437255859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.37367979551233
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.58751464} λ = -0.58751464}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.37367979551233))-π/2
    2×atan(0.253173616212895)-π/2
    2×0.247963358392383-π/2
    0.495926716784767-1.57079632675     		φ = -1.07486961
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.58751464} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.662109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07486961 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.585492°
  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 6660 KachelY 11774 -0.58751464 -1.07486961 -33.662109 -61.585492
    Oben rechts KachelX + 1 6661 KachelY 11774 -0.58713115 -1.07486961 -33.640137 -61.585492
    Unten links KachelX 6660 KachelY + 1 11775 -0.58751464 -1.07505206 -33.662109 -61.595946
    Unten rechts KachelX + 1 6661 KachelY + 1 11775 -0.58713115 -1.07505206 -33.640137 -61.595946
  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(-1.07486961--1.07505206) × R
    0.000182450000000056 × 6371000     		dl = 1162.38895000036m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07486961--1.07505206) × R
    0.000182450000000056 × 6371000     		dr = 1162.38895000036m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.58751464--0.58713115) × cos(-1.07486961) × R
    0.000383489999999931 × 0.475846928957086 × 6371000     		do = 1162.59625460382m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.58751464--0.58713115) × cos(-1.07505206) × R
    0.000383489999999931 × 0.475686451133903 × 6371000     		du = 1162.20417281275m
  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(-1.07486961)-sin(-1.07505206))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.475846928957086-0.475686451133903)×R²
    abs(-0.58713115--0.58751464)×0.000160477823182903×R²
    0.000383489999999931×0.000160477823182903×6371000²
    0.000383489999999931×0.000160477823182903×40589641000000     		ar = 1351161.16764097m²