Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7348 / 5770
↖ ↑ ↗
← N 46.890232°
W 18.544922°		 ← 1 669.73 m → N 46.890232°
W 18.522949°		 →
↑
1 669.97 m
↓
↑
1 669.97 m
↓
N 46.875213°
W 18.544922°		 ← 1 670.20 m →
2 788 787 m²		 N 46.875213°
W 18.522949°
↙ ↓ ↘

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 7348 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5770 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448516845703125 y=0.352203369140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448516845703125 × 214)
    floor (0.448516845703125 × 16384)
    floor (7348.5)     		tx = 7348
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.352203369140625 × 214)
    floor (0.352203369140625 × 16384)
    floor (5770.5)     		ty = 5770
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7348 / 5770 ti = "14/7348/5770"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7348/5770.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7348 ÷ 214
    7348 ÷ 16384     		x = 0.448486328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5770 ÷ 214
    5770 ÷ 16384     		y = 0.3521728515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448486328125 × 2 - 1) × π
    -0.10302734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.32366995
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3521728515625 × 2 - 1) × π
    0.295654296875 × 3.1415926535     		Φ = 0.928825367038208
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32366995} λ = -0.32366995}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.928825367038208))-π/2
    2×atan(2.53153380742192)-π/2
    2×1.19459262737929-π/2
    2.38918525475857-1.57079632675     		φ = 0.81838893
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32366995} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.544922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.81838893 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 46.890232°
  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 7348 KachelY 5770 -0.32366995 0.81838893 -18.544922 46.890232
    Oben rechts KachelX + 1 7349 KachelY 5770 -0.32328645 0.81838893 -18.522949 46.890232
    Unten links KachelX 7348 KachelY + 1 5771 -0.32366995 0.81812681 -18.544922 46.875213
    Unten rechts KachelX + 1 7349 KachelY + 1 5771 -0.32328645 0.81812681 -18.522949 46.875213
  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(0.81838893-0.81812681) × R
    0.000262120000000032 × 6371000     		dl = 1669.96652000021m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.81838893-0.81812681) × R
    0.000262120000000032 × 6371000     		dr = 1669.96652000021m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32366995--0.32328645) × cos(0.81838893) × R
    0.000383499999999981 × 0.683398248521694 × 6371000     		do = 1669.73224755063m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32366995--0.32328645) × cos(0.81812681) × R
    0.000383499999999981 × 0.683589584641018 × 6371000     		du = 1670.19973497725m
  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(0.81838893)-sin(0.81812681))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.683398248521694-0.683589584641018)×R²
    abs(-0.32328645--0.32366995)×0.000191336119324093×R²
    0.000383499999999981×0.000191336119324093×6371000²
    0.000383499999999981×0.000191336119324093×40589641000000     		ar = 2788787.31091777m²