Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7391 / 10704
↖ ↑ ↗
← S 48.224673°
W 17.600097°		 ← 1 627.70 m → S 48.224673°
W 17.578125°		 →
↑
1 627.47 m
↓
↑
1 627.47 m
↓
S 48.239309°
W 17.600097°		 ← 1 627.23 m →
2 648 653 m²		 S 48.239309°
W 17.578125°
↙ ↓ ↘

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 7391 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10704 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451141357421875 y=0.653350830078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451141357421875 × 214)
    floor (0.451141357421875 × 16384)
    floor (7391.5)     		tx = 7391
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.653350830078125 × 214)
    floor (0.653350830078125 × 16384)
    floor (10704.5)     		ty = 10704
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7391 / 10704 ti = "14/7391/10704"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7391/10704.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7391 ÷ 214
    7391 ÷ 16384     		x = 0.45111083984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10704 ÷ 214
    10704 ÷ 16384     		y = 0.6533203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45111083984375 × 2 - 1) × π
    -0.0977783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30717965
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6533203125 × 2 - 1) × π
    -0.306640625 × 3.1415926535     		Φ = -0.963339934764648
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30717965} λ = -0.30717965}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.963339934764648))-π/2
    2×atan(0.381616181954998)-π/2
    2×0.364558504190935-π/2
    0.72911700838187-1.57079632675     		φ = -0.84167932
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30717965} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.600097°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84167932 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.224673°
  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 7391 KachelY 10704 -0.30717965 -0.84167932 -17.600097 -48.224673
    Oben rechts KachelX + 1 7392 KachelY 10704 -0.30679616 -0.84167932 -17.578125 -48.224673
    Unten links KachelX 7391 KachelY + 1 10705 -0.30717965 -0.84193477 -17.600097 -48.239309
    Unten rechts KachelX + 1 7392 KachelY + 1 10705 -0.30679616 -0.84193477 -17.578125 -48.239309
  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(-0.84167932--0.84193477) × R
    0.000255450000000046 × 6371000     		dl = 1627.47195000029m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84167932--0.84193477) × R
    0.000255450000000046 × 6371000     		dr = 1627.47195000029m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30717965--0.30679616) × cos(-0.84167932) × R
    0.000383490000000042 × 0.666211391183872 × 6371000     		do = 1627.69752420709m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30717965--0.30679616) × cos(-0.84193477) × R
    0.000383490000000042 × 0.666020864302854 × 6371000     		du = 1627.23202611349m
  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(-0.84167932)-sin(-0.84193477))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.666211391183872-0.666020864302854)×R²
    abs(-0.30679616--0.30717965)×0.000190526881017505×R²
    0.000383490000000042×0.000190526881017505×6371000²
    0.000383490000000042×0.000190526881017505×40589641000000     		ar = 2648653.28558986m²