Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7273 / 10825
↖ ↑ ↗
← S 49.965356°
W 20.192871°		 ← 1 571.64 m → S 49.965356°
W 20.170898°		 →
↑
1 571.41 m
↓
↑
1 571.41 m
↓
S 49.979488°
W 20.192871°		 ← 1 571.18 m →
2 469 325 m²		 S 49.979488°
W 20.170898°
↙ ↓ ↘

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 7273 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10825 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443939208984375 y=0.660736083984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443939208984375 × 214)
    floor (0.443939208984375 × 16384)
    floor (7273.5)     		tx = 7273
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.660736083984375 × 214)
    floor (0.660736083984375 × 16384)
    floor (10825.5)     		ty = 10825
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7273 / 10825 ti = "14/7273/10825"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7273/10825.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7273 ÷ 214
    7273 ÷ 16384     		x = 0.44390869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10825 ÷ 214
    10825 ÷ 16384     		y = 0.66070556640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44390869140625 × 2 - 1) × π
    -0.1121826171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.35243209
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.66070556640625 × 2 - 1) × π
    -0.3214111328125 × 3.1415926535     		Φ = -1.00974285359686
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35243209} λ = -0.35243209}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.00974285359686))-π/2
    2×atan(0.364312649214964)-π/2
    2×0.349368177127335-π/2
    0.69873635425467-1.57079632675     		φ = -0.87205997
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35243209} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.192871°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87205997 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.965356°
  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 7273 KachelY 10825 -0.35243209 -0.87205997 -20.192871 -49.965356
    Oben rechts KachelX + 1 7274 KachelY 10825 -0.35204859 -0.87205997 -20.170898 -49.965356
    Unten links KachelX 7273 KachelY + 1 10826 -0.35243209 -0.87230662 -20.192871 -49.979488
    Unten rechts KachelX + 1 7274 KachelY + 1 10826 -0.35204859 -0.87230662 -20.170898 -49.979488
  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(-0.87205997--0.87230662) × R
    0.000246650000000015 × 6371000     		dl = 1571.4071500001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87205997--0.87230662) × R
    0.000246650000000015 × 6371000     		dr = 1571.4071500001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35243209--0.35204859) × cos(-0.87205997) × R
    0.000383499999999981 × 0.643250685520518 × 6371000     		do = 1571.64057004246m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35243209--0.35204859) × cos(-0.87230662) × R
    0.000383499999999981 × 0.643061816992917 × 6371000     		du = 1571.17911162965m
  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(-0.87205997)-sin(-0.87230662))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.643250685520518-0.643061816992917)×R²
    abs(-0.35204859--0.35243209)×0.000188868527600472×R²
    0.000383499999999981×0.000188868527600472×6371000²
    0.000383499999999981×0.000188868527600472×40589641000000     		ar = 2469324.67198926m²