Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6857 / 1767
↖ ↑ ↗
← N 80.271972°
W 29.333496°		 ← 412.84 m → N 80.271972°
W 29.311523°		 →
↑
412.90 m
↓
↑
412.90 m
↓
N 80.268259°
W 29.333496°		 ← 413 m →
170 498 m²		 N 80.268259°
W 29.311523°
↙ ↓ ↘

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 6857 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1767 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.418548583984375 y=0.107879638671875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.418548583984375 × 214)
    floor (0.418548583984375 × 16384)
    floor (6857.5)     		tx = 6857
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.107879638671875 × 214)
    floor (0.107879638671875 × 16384)
    floor (1767.5)     		ty = 1767
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6857 / 1767 ti = "14/6857/1767"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6857/1767.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6857 ÷ 214
    6857 ÷ 16384     		x = 0.41851806640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1767 ÷ 214
    1767 ÷ 16384     		y = 0.10784912109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.41851806640625 × 2 - 1) × π
    -0.1629638671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.51196609
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.10784912109375 × 2 - 1) × π
    0.7843017578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.46395664047089
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.51196609} λ = -0.51196609}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.46395664047089))-π/2
    2×atan(11.7512150114134)-π/2
    2×1.48590326960902-π/2
    2.97180653921804-1.57079632675     		φ = 1.40101021
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.51196609} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.333496°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40101021 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.271972°
  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 6857 KachelY 1767 -0.51196609 1.40101021 -29.333496 80.271972
    Oben rechts KachelX + 1 6858 KachelY 1767 -0.51158259 1.40101021 -29.311523 80.271972
    Unten links KachelX 6857 KachelY + 1 1768 -0.51196609 1.40094540 -29.333496 80.268259
    Unten rechts KachelX + 1 6858 KachelY + 1 1768 -0.51158259 1.40094540 -29.311523 80.268259
  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(1.40101021-1.40094540) × R
    6.48100000000262e-05 × 6371000     		dl = 412.904510000167m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40101021-1.40094540) × R
    6.48100000000262e-05 × 6371000     		dr = 412.904510000167m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.51196609--0.51158259) × cos(1.40101021) × R
    0.000383500000000092 × 0.168971545170046 × 6371000     		do = 412.84454342585m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.51196609--0.51158259) × cos(1.40094540) × R
    0.000383500000000092 × 0.169035422907582 × 6371000     		du = 413.000614528601m
  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(1.40101021)-sin(1.40094540))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.168971545170046-0.169035422907582)×R²
    abs(-0.51158259--0.51196609)×6.38777375359112e-05×R²
    0.000383500000000092×6.38777375359112e-05×6371000²
    0.000383500000000092×6.38777375359112e-05×40589641000000     		ar = 170497.595199536m²