Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7432 / 10189
↖ ↑ ↗
← S 40.128491°
W 16.699219°		 ← 1 868.13 m → S 40.128491°
W 16.677246°		 →
↑
1 867.91 m
↓
↑
1 867.91 m
↓
S 40.145289°
W 16.699219°		 ← 1 867.67 m →
3 489 080 m²		 S 40.145289°
W 16.677246°
↙ ↓ ↘

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 7432 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10189 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.453643798828125 y=0.621917724609375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.453643798828125 × 214)
    floor (0.453643798828125 × 16384)
    floor (7432.5)     		tx = 7432
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.621917724609375 × 214)
    floor (0.621917724609375 × 16384)
    floor (10189.5)     		ty = 10189
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7432 / 10189 ti = "14/7432/10189"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7432/10189.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7432 ÷ 214
    7432 ÷ 16384     		x = 0.45361328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10189 ÷ 214
    10189 ÷ 16384     		y = 0.62188720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45361328125 × 2 - 1) × π
    -0.0927734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.29145635
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.62188720703125 × 2 - 1) × π
    -0.2437744140625 × 3.1415926535     		Φ = -0.765839908330017
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29145635} λ = -0.29145635}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.765839908330017))-π/2
    2×atan(0.464943257217486)-π/2
    2×0.435211017006215-π/2
    0.870422034012431-1.57079632675     		φ = -0.70037429
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29145635} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.699219°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70037429 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.128491°
  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 7432 KachelY 10189 -0.29145635 -0.70037429 -16.699219 -40.128491
    Oben rechts KachelX + 1 7433 KachelY 10189 -0.29107285 -0.70037429 -16.677246 -40.128491
    Unten links KachelX 7432 KachelY + 1 10190 -0.29145635 -0.70066748 -16.699219 -40.145289
    Unten rechts KachelX + 1 7433 KachelY + 1 10190 -0.29107285 -0.70066748 -16.677246 -40.145289
  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(-0.70037429--0.70066748) × R
    0.000293190000000054 × 6371000     		dl = 1867.91349000035m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70037429--0.70066748) × R
    0.000293190000000054 × 6371000     		dr = 1867.91349000035m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29145635--0.29107285) × cos(-0.70037429) × R
    0.000383499999999981 × 0.764601009477443 × 6371000     		do = 1868.13320753444m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29145635--0.29107285) × cos(-0.70066748) × R
    0.000383499999999981 × 0.764412014514649 × 6371000     		du = 1867.67144020524m
  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(-0.70037429)-sin(-0.70066748))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.764601009477443-0.764412014514649)×R²
    abs(-0.29107285--0.29145635)×0.000188994962793787×R²
    0.000383499999999981×0.000188994962793787×6371000²
    0.000383499999999981×0.000188994962793787×40589641000000     		ar = 3489079.97375338m²