Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7580 / 5148
↖ ↑ ↗
← N 55.429014°
W 13.447266°		 ← 1 386.35 m → N 55.429014°
W 13.425293°		 →
↑
1 386.58 m
↓
↑
1 386.58 m
↓
N 55.416544°
W 13.447266°		 ← 1 386.78 m →
1 922 589 m²		 N 55.416544°
W 13.425293°
↙ ↓ ↘

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 7580 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5148 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462677001953125 y=0.314239501953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462677001953125 × 214)
    floor (0.462677001953125 × 16384)
    floor (7580.5)     		tx = 7580
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.314239501953125 × 214)
    floor (0.314239501953125 × 16384)
    floor (5148.5)     		ty = 5148
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7580 / 5148 ti = "14/7580/5148"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7580/5148.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7580 ÷ 214
    7580 ÷ 16384     		x = 0.462646484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5148 ÷ 214
    5148 ÷ 16384     		y = 0.314208984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462646484375 × 2 - 1) × π
    -0.07470703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23469906
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.314208984375 × 2 - 1) × π
    0.37158203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.16735937954761
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23469906} λ = -0.23469906}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16735937954761))-π/2
    2×atan(3.21349580226683)-π/2
    2×1.26910755632635-π/2
    2.5382151126527-1.57079632675     		φ = 0.96741879
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23469906} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.447266°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96741879 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.429014°
  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 7580 KachelY 5148 -0.23469906 0.96741879 -13.447266 55.429014
    Oben rechts KachelX + 1 7581 KachelY 5148 -0.23431557 0.96741879 -13.425293 55.429014
    Unten links KachelX 7580 KachelY + 1 5149 -0.23469906 0.96720115 -13.447266 55.416544
    Unten rechts KachelX + 1 7581 KachelY + 1 5149 -0.23431557 0.96720115 -13.425293 55.416544
  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(0.96741879-0.96720115) × R
    0.000217640000000019 × 6371000     		dl = 1386.58444000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96741879-0.96720115) × R
    0.000217640000000019 × 6371000     		dr = 1386.58444000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23469906--0.23431557) × cos(0.96741879) × R
    0.000383489999999986 × 0.567426848854107 × 6371000     		do = 1386.3456693634m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23469906--0.23431557) × cos(0.96720115) × R
    0.000383489999999986 × 0.567606045372042 × 6371000     		du = 1386.78348494633m
  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(0.96741879)-sin(0.96720115))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.567426848854107-0.567606045372042)×R²
    abs(-0.23431557--0.23469906)×0.000179196517934632×R²
    0.000383489999999986×0.000179196517934632×6371000²
    0.000383489999999986×0.000179196517934632×40589641000000     		ar = 1922588.87532668m²