Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6762 / 1686
↖ ↑ ↗
← N 80.568147°
W 31.420898°		 ← 400.38 m → N 80.568147°
W 31.398926°		 →
↑
400.48 m
↓
↑
400.48 m
↓
N 80.564546°
W 31.420898°		 ← 400.53 m →
160 375 m²		 N 80.564546°
W 31.398926°
↙ ↓ ↘

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 6762 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1686 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412750244140625 y=0.102935791015625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412750244140625 × 214)
    floor (0.412750244140625 × 16384)
    floor (6762.5)     		tx = 6762
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.102935791015625 × 214)
    floor (0.102935791015625 × 16384)
    floor (1686.5)     		ty = 1686
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6762 / 1686 ti = "14/6762/1686"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6762/1686.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6762 ÷ 214
    6762 ÷ 16384     		x = 0.4127197265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1686 ÷ 214
    1686 ÷ 16384     		y = 0.1029052734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4127197265625 × 2 - 1) × π
    -0.174560546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.54839813
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1029052734375 × 2 - 1) × π
    0.794189453125 × 3.1415926535     		Φ = 2.49501975142468
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.54839813} λ = -0.54839813}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.49501975142468))-π/2
    2×atan(12.1219729424605)-π/2
    2×1.4884878810154-π/2
    2.97697576203081-1.57079632675     		φ = 1.40617944
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.54839813} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.420898°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40617944 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.568147°
  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 6762 KachelY 1686 -0.54839813 1.40617944 -31.420898 80.568147
    Oben rechts KachelX + 1 6763 KachelY 1686 -0.54801464 1.40617944 -31.398926 80.568147
    Unten links KachelX 6762 KachelY + 1 1687 -0.54839813 1.40611658 -31.420898 80.564546
    Unten rechts KachelX + 1 6763 KachelY + 1 1687 -0.54801464 1.40611658 -31.398926 80.564546
  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(1.40617944-1.40611658) × R
    6.28600000001089e-05 × 6371000     		dl = 400.481060000694m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40617944-1.40611658) × R
    6.28600000001089e-05 × 6371000     		dr = 400.481060000694m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.54839813--0.54801464) × cos(1.40617944) × R
    0.000383490000000042 × 0.163874409047908 × 6371000     		do = 400.380379888403m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.54839813--0.54801464) × cos(1.40611658) × R
    0.000383490000000042 × 0.163936418932975 × 6371000     		du = 400.531883356725m
  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(1.40617944)-sin(1.40611658))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.163874409047908-0.163936418932975)×R²
    abs(-0.54801464--0.54839813)×6.20098850668549e-05×R²
    0.000383490000000042×6.20098850668549e-05×6371000²
    0.000383490000000042×6.20098850668549e-05×40589641000000     		ar = 160375.096128227m²