Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7738 / 9520
↖ ↑ ↗
← S 27.994402°
W  9.975586°		 ← 2 157.40 m → S 27.994402°
W  9.953613°		 →
↑
2 157.16 m
↓
↑
2 157.16 m
↓
S 28.013801°
W  9.975586°		 ← 2 157.01 m →
4 653 429 m²		 S 28.013801°
W  9.953613°
↙ ↓ ↘

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 7738 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9520 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472320556640625 y=0.581085205078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472320556640625 × 214)
    floor (0.472320556640625 × 16384)
    floor (7738.5)     		tx = 7738
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.581085205078125 × 214)
    floor (0.581085205078125 × 16384)
    floor (9520.5)     		ty = 9520
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7738 / 9520 ti = "14/7738/9520"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7738/9520.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7738 ÷ 214
    7738 ÷ 16384     		x = 0.4722900390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9520 ÷ 214
    9520 ÷ 16384     		y = 0.5810546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4722900390625 × 2 - 1) × π
    -0.055419921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.17410682
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5810546875 × 2 - 1) × π
    -0.162109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.509281621563477
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17410682} λ = -0.17410682}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.509281621563477))-π/2
    2×atan(0.600927116872572)-π/2
    2×0.541100925030024-π/2
    1.08220185006005-1.57079632675     		φ = -0.48859448
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17410682} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.975586°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.48859448 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -27.994402°
  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 7738 KachelY 9520 -0.17410682 -0.48859448 -9.975586 -27.994402
    Oben rechts KachelX + 1 7739 KachelY 9520 -0.17372332 -0.48859448 -9.953613 -27.994402
    Unten links KachelX 7738 KachelY + 1 9521 -0.17410682 -0.48893307 -9.975586 -28.013801
    Unten rechts KachelX + 1 7739 KachelY + 1 9521 -0.17372332 -0.48893307 -9.953613 -28.013801
  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(-0.48859448--0.48893307) × R
    0.000338590000000027 × 6371000     		dl = 2157.15689000018m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.48859448--0.48893307) × R
    0.000338590000000027 × 6371000     		dr = 2157.15689000018m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17410682--0.17372332) × cos(-0.48859448) × R
    0.000383500000000009 × 0.882993460972506 × 6371000     		do = 2157.39893883476m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17410682--0.17372332) × cos(-0.48893307) × R
    0.000383500000000009 × 0.882834481196543 × 6371000     		du = 2157.01050696622m
  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(-0.48859448)-sin(-0.48893307))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.882993460972506-0.882834481196543)×R²
    abs(-0.17372332--0.17410682)×0.00015897977596302×R²
    0.000383500000000009×0.00015897977596302×6371000²
    0.000383500000000009×0.00015897977596302×40589641000000     		ar = 4653429.07560281m²