Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6730 / 1386
↖ ↑ ↗
← N 81.589274°
W 32.124024°		 ← 357.37 m → N 81.589274°
W 32.102051°		 →
↑
357.48 m
↓
↑
357.48 m
↓
N 81.586059°
W 32.124024°		 ← 357.51 m →
127 777 m²		 N 81.586059°
W 32.102051°
↙ ↓ ↘

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 6730 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1386 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.410797119140625 y=0.084625244140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.410797119140625 × 214)
    floor (0.410797119140625 × 16384)
    floor (6730.5)     		tx = 6730
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.084625244140625 × 214)
    floor (0.084625244140625 × 16384)
    floor (1386.5)     		ty = 1386
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6730 / 1386 ti = "14/6730/1386"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6730/1386.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6730 ÷ 214
    6730 ÷ 16384     		x = 0.4107666015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1386 ÷ 214
    1386 ÷ 16384     		y = 0.0845947265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4107666015625 × 2 - 1) × π
    -0.178466796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.56066998
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0845947265625 × 2 - 1) × π
    0.830810546875 × 3.1415926535     		Φ = 2.61006831051282
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56066998} λ = -0.56066998}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.61006831051282))-π/2
    2×atan(13.599979841698)-π/2
    2×1.49739889249185-π/2
    2.99479778498369-1.57079632675     		φ = 1.42400146
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56066998} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.124024°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.42400146 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.589274°
  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 6730 KachelY 1386 -0.56066998 1.42400146 -32.124024 81.589274
    Oben rechts KachelX + 1 6731 KachelY 1386 -0.56028648 1.42400146 -32.102051 81.589274
    Unten links KachelX 6730 KachelY + 1 1387 -0.56066998 1.42394535 -32.124024 81.586059
    Unten rechts KachelX + 1 6731 KachelY + 1 1387 -0.56028648 1.42394535 -32.102051 81.586059
  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(1.42400146-1.42394535) × R
    5.61099999998316e-05 × 6371000     		dl = 357.476809998927m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.42400146-1.42394535) × R
    5.61099999998316e-05 × 6371000     		dr = 357.476809998927m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56066998--0.56028648) × cos(1.42400146) × R
    0.000383499999999981 × 0.146268227306236 × 6371000     		do = 357.374015010421m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56066998--0.56028648) × cos(1.42394535) × R
    0.000383499999999981 × 0.146323733611081 × 6371000     		du = 357.509632371665m
  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(1.42400146)-sin(1.42394535))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.146268227306236-0.146323733611081)×R²
    abs(-0.56028648--0.56066998)×5.55063048454096e-05×R²
    0.000383499999999981×5.55063048454096e-05×6371000²
    0.000383499999999981×5.55063048454096e-05×40589641000000     		ar = 127777.16292654m²