Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7203 / 10932
↖ ↑ ↗
← S 51.454007°
W 21.730957°		 ← 1 522.51 m → S 51.454007°
W 21.708984°		 →
↑
1 522.29 m
↓
↑
1 522.29 m
↓
S 51.467697°
W 21.730957°		 ← 1 522.05 m →
2 317 351 m²		 S 51.467697°
W 21.708984°
↙ ↓ ↘

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 7203 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10932 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439666748046875 y=0.667266845703125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439666748046875 × 214)
    floor (0.439666748046875 × 16384)
    floor (7203.5)     		tx = 7203
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.667266845703125 × 214)
    floor (0.667266845703125 × 16384)
    floor (10932.5)     		ty = 10932
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7203 / 10932 ti = "14/7203/10932"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7203/10932.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7203 ÷ 214
    7203 ÷ 16384     		x = 0.43963623046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10932 ÷ 214
    10932 ÷ 16384     		y = 0.667236328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43963623046875 × 2 - 1) × π
    -0.1207275390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.37927675
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.667236328125 × 2 - 1) × π
    -0.33447265625 × 3.1415926535     		Φ = -1.05077683967163
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37927675} λ = -0.37927675}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.05077683967163))-π/2
    2×atan(0.349666009147902)-π/2
    2×0.336377246444577-π/2
    0.672754492889154-1.57079632675     		φ = -0.89804183
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37927675} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.730957°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.89804183 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.454007°
  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 7203 KachelY 10932 -0.37927675 -0.89804183 -21.730957 -51.454007
    Oben rechts KachelX + 1 7204 KachelY 10932 -0.37889325 -0.89804183 -21.708984 -51.454007
    Unten links KachelX 7203 KachelY + 1 10933 -0.37927675 -0.89828077 -21.730957 -51.467697
    Unten rechts KachelX + 1 7204 KachelY + 1 10933 -0.37889325 -0.89828077 -21.708984 -51.467697
  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(-0.89804183--0.89828077) × R
    0.00023893999999991 × 6371000     		dl = 1522.28673999943m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.89804183--0.89828077) × R
    0.00023893999999991 × 6371000     		dr = 1522.28673999943m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37927675--0.37889325) × cos(-0.89804183) × R
    0.000383499999999981 × 0.62314266278553 × 6371000     		do = 1522.51107041656m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37927675--0.37889325) × cos(-0.89828077) × R
    0.000383499999999981 × 0.622955768067913 × 6371000     		du = 1522.05443457124m
  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(-0.89804183)-sin(-0.89828077))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.62314266278553-0.622955768067913)×R²
    abs(-0.37889325--0.37927675)×0.000186894717616792×R²
    0.000383499999999981×0.000186894717616792×6371000²
    0.000383499999999981×0.000186894717616792×40589641000000     		ar = 2317350.85967549m²