Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7276 / 10836
↖ ↑ ↗
← S 50.120578°
W 20.126953°		 ← 1 566.53 m → S 50.120578°
W 20.104981°		 →
↑
1 566.31 m
↓
↑
1 566.31 m
↓
S 50.134664°
W 20.126953°		 ← 1 566.06 m →
2 453 305 m²		 S 50.134664°
W 20.104981°
↙ ↓ ↘

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 7276 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10836 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444122314453125 y=0.661407470703125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444122314453125 × 214)
    floor (0.444122314453125 × 16384)
    floor (7276.5)     		tx = 7276
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.661407470703125 × 214)
    floor (0.661407470703125 × 16384)
    floor (10836.5)     		ty = 10836
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7276 / 10836 ti = "14/7276/10836"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7276/10836.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7276 ÷ 214
    7276 ÷ 16384     		x = 0.444091796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10836 ÷ 214
    10836 ÷ 16384     		y = 0.661376953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444091796875 × 2 - 1) × π
    -0.11181640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.35128160
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.661376953125 × 2 - 1) × π
    -0.32275390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.01396130076343
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35128160} λ = -0.35128160}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.01396130076343))-π/2
    2×atan(0.362779052524679)-π/2
    2×0.348013608000559-π/2
    0.696027216001118-1.57079632675     		φ = -0.87476911
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35128160} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.126953°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87476911 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.120578°
  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 7276 KachelY 10836 -0.35128160 -0.87476911 -20.126953 -50.120578
    Oben rechts KachelX + 1 7277 KachelY 10836 -0.35089811 -0.87476911 -20.104981 -50.120578
    Unten links KachelX 7276 KachelY + 1 10837 -0.35128160 -0.87501496 -20.126953 -50.134664
    Unten rechts KachelX + 1 7277 KachelY + 1 10837 -0.35089811 -0.87501496 -20.104981 -50.134664
  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(-0.87476911--0.87501496) × R
    0.000245849999999992 × 6371000     		dl = 1566.31034999995m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87476911--0.87501496) × R
    0.000245849999999992 × 6371000     		dr = 1566.31034999995m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35128160--0.35089811) × cos(-0.87476911) × R
    0.000383490000000042 × 0.641174059195149 × 6371000     		do = 1566.52594439009m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35128160--0.35089811) × cos(-0.87501496) × R
    0.000383490000000042 × 0.640985375640804 × 6371000     		du = 1566.06494993949m
  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(-0.87476911)-sin(-0.87501496))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.641174059195149-0.640985375640804)×R²
    abs(-0.35089811--0.35128160)×0.000188683554344982×R²
    0.000383490000000042×0.000188683554344982×6371000²
    0.000383490000000042×0.000188683554344982×40589641000000     		ar = 2453304.78240931m²