Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7803 / 4372
↖ ↑ ↗
← N 63.975961°
W  8.547363°		 ← 1 071.96 m → N 63.975961°
W  8.525391°		 →
↑
1 072.18 m
↓
↑
1 072.18 m
↓
N 63.966319°
W  8.547363°		 ← 1 072.33 m →
1 149 523 m²		 N 63.966319°
W  8.525391°
↙ ↓ ↘

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 7803 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4372 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.476287841796875 y=0.266876220703125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.476287841796875 × 214)
    floor (0.476287841796875 × 16384)
    floor (7803.5)     		tx = 7803
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.266876220703125 × 214)
    floor (0.266876220703125 × 16384)
    floor (4372.5)     		ty = 4372
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7803 / 4372 ti = "14/7803/4372"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7803/4372.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7803 ÷ 214
    7803 ÷ 16384     		x = 0.47625732421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4372 ÷ 214
    4372 ÷ 16384     		y = 0.266845703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.47625732421875 × 2 - 1) × π
    -0.0474853515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.14917963
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.266845703125 × 2 - 1) × π
    0.46630859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.46495165238892
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14917963} λ = -0.14917963}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.46495165238892))-π/2
    2×atan(4.32733401898096)-π/2
    2×1.34369374338448-π/2
    2.68738748676896-1.57079632675     		φ = 1.11659116
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14917963} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.547363°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11659116 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.975961°
  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 7803 KachelY 4372 -0.14917963 1.11659116 -8.547363 63.975961
    Oben rechts KachelX + 1 7804 KachelY 4372 -0.14879614 1.11659116 -8.525391 63.975961
    Unten links KachelX 7803 KachelY + 1 4373 -0.14917963 1.11642287 -8.547363 63.966319
    Unten rechts KachelX + 1 7804 KachelY + 1 4373 -0.14879614 1.11642287 -8.525391 63.966319
  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(1.11659116-1.11642287) × R
    0.00016828999999996 × 6371000     		dl = 1072.17558999974m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11659116-1.11642287) × R
    0.00016828999999996 × 6371000     		dr = 1072.17558999974m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14917963--0.14879614) × cos(1.11659116) × R
    0.000383490000000014 × 0.438748207371673 × 6371000     		do = 1071.9561093365m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14917963--0.14879614) × cos(1.11642287) × R
    0.000383490000000014 × 0.438899428242194 × 6371000     		du = 1072.32557440391m
  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(1.11659116)-sin(1.11642287))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.438748207371673-0.438899428242194)×R²
    abs(-0.14879614--0.14917963)×0.000151220870521107×R²
    0.000383490000000014×0.000151220870521107×6371000²
    0.000383490000000014×0.000151220870521107×40589641000000     		ar = 1149523.24240745m²