Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7201 / 10717
↖ ↑ ↗
← S 48.414619°
W 21.774902°		 ← 1 621.69 m → S 48.414619°
W 21.752929°		 →
↑
1 621.42 m
↓
↑
1 621.42 m
↓
S 48.429200°
W 21.774902°		 ← 1 621.23 m →
2 629 063 m²		 S 48.429200°
W 21.752929°
↙ ↓ ↘

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 7201 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10717 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439544677734375 y=0.654144287109375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439544677734375 × 214)
    floor (0.439544677734375 × 16384)
    floor (7201.5)     		tx = 7201
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.654144287109375 × 214)
    floor (0.654144287109375 × 16384)
    floor (10717.5)     		ty = 10717
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7201 / 10717 ti = "14/7201/10717"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7201/10717.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7201 ÷ 214
    7201 ÷ 16384     		x = 0.43951416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10717 ÷ 214
    10717 ÷ 16384     		y = 0.65411376953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43951416015625 × 2 - 1) × π
    -0.1209716796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.38004374
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65411376953125 × 2 - 1) × π
    -0.3082275390625 × 3.1415926535     		Φ = -0.968325372325134
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38004374} λ = -0.38004374}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.968325372325134))-π/2
    2×atan(0.379718392892955)-π/2
    2×0.362900912920333-π/2
    0.725801825840665-1.57079632675     		φ = -0.84499450
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38004374} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.774902°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84499450 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.414619°
  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 7201 KachelY 10717 -0.38004374 -0.84499450 -21.774902 -48.414619
    Oben rechts KachelX + 1 7202 KachelY 10717 -0.37966024 -0.84499450 -21.752929 -48.414619
    Unten links KachelX 7201 KachelY + 1 10718 -0.38004374 -0.84524900 -21.774902 -48.429200
    Unten rechts KachelX + 1 7202 KachelY + 1 10718 -0.37966024 -0.84524900 -21.752929 -48.429200
  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(-0.84499450--0.84524900) × R
    0.000254500000000046 × 6371000     		dl = 1621.4195000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84499450--0.84524900) × R
    0.000254500000000046 × 6371000     		dr = 1621.4195000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38004374--0.37966024) × cos(-0.84499450) × R
    0.000383500000000037 × 0.66373539631797 × 6371000     		do = 1621.69042351283m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38004374--0.37966024) × cos(-0.84524900) × R
    0.000383500000000037 × 0.663545017105883 × 6371000     		du = 1621.22527407709m
  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(-0.84499450)-sin(-0.84524900))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.66373539631797-0.663545017105883)×R²
    abs(-0.37966024--0.38004374)×0.000190379212086644×R²
    0.000383500000000037×0.000190379212086644×6371000²
    0.000383500000000037×0.000190379212086644×40589641000000     		ar = 2629063.38865459m²