Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7641 / 5046
↖ ↑ ↗
← N 56.680374°
W 12.106933°		 ← 1 342.08 m → N 56.680374°
W 12.084961°		 →
↑
1 342.31 m
↓
↑
1 342.31 m
↓
N 56.668302°
W 12.106933°		 ← 1 342.51 m →
1 801 771 m²		 N 56.668302°
W 12.084961°
↙ ↓ ↘

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 7641 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5046 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.466400146484375 y=0.308013916015625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.466400146484375 × 214)
    floor (0.466400146484375 × 16384)
    floor (7641.5)     		tx = 7641
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.308013916015625 × 214)
    floor (0.308013916015625 × 16384)
    floor (5046.5)     		ty = 5046
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7641 / 5046 ti = "14/7641/5046"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7641/5046.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7641 ÷ 214
    7641 ÷ 16384     		x = 0.46636962890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5046 ÷ 214
    5046 ÷ 16384     		y = 0.3079833984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46636962890625 × 2 - 1) × π
    -0.0672607421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.21130585
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3079833984375 × 2 - 1) × π
    0.384033203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.20647588963757
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.21130585} λ = -0.21130585}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.20647588963757))-π/2
    2×atan(3.34168740215044)-π/2
    2×1.28002773533192-π/2
    2.56005547066385-1.57079632675     		φ = 0.98925914
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.21130585} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.106933°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98925914 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.680374°
  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 7641 KachelY 5046 -0.21130585 0.98925914 -12.106933 56.680374
    Oben rechts KachelX + 1 7642 KachelY 5046 -0.21092236 0.98925914 -12.084961 56.680374
    Unten links KachelX 7641 KachelY + 1 5047 -0.21130585 0.98904845 -12.106933 56.668302
    Unten rechts KachelX + 1 7642 KachelY + 1 5047 -0.21092236 0.98904845 -12.084961 56.668302
  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(0.98925914-0.98904845) × R
    0.000210690000000069 × 6371000     		dl = 1342.30599000044m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98925914-0.98904845) × R
    0.000210690000000069 × 6371000     		dr = 1342.30599000044m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.21130585--0.21092236) × cos(0.98925914) × R
    0.000383489999999986 × 0.549309088150767 × 6371000     		do = 1342.08008845132m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.21130585--0.21092236) × cos(0.98904845) × R
    0.000383489999999986 × 0.549485132576589 × 6371000     		du = 1342.51020279618m
  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(0.98925914)-sin(0.98904845))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.549309088150767-0.549485132576589)×R²
    abs(-0.21092236--0.21130585)×0.00017604442582142×R²
    0.000383489999999986×0.00017604442582142×6371000²
    0.000383489999999986×0.00017604442582142×40589641000000     		ar = 1801770.82098439m²