Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7860 / 4932
↖ ↑ ↗
← N 58.031373°
W  7.294922°		 ← 1 293.61 m → N 58.031373°
W  7.272949°		 →
↑
1 293.82 m
↓
↑
1 293.82 m
↓
N 58.019737°
W  7.294922°		 ← 1 294.03 m →
1 673 969 m²		 N 58.019737°
W  7.272949°
↙ ↓ ↘

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 7860 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4932 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.479766845703125 y=0.301055908203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.479766845703125 × 214)
    floor (0.479766845703125 × 16384)
    floor (7860.5)     		tx = 7860
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301055908203125 × 214)
    floor (0.301055908203125 × 16384)
    floor (4932.5)     		ty = 4932
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7860 / 4932 ti = "14/7860/4932"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7860/4932.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7860 ÷ 214
    7860 ÷ 16384     		x = 0.479736328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4932 ÷ 214
    4932 ÷ 16384     		y = 0.301025390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.479736328125 × 2 - 1) × π
    -0.04052734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.12732041
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301025390625 × 2 - 1) × π
    0.39794921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.25019434209106
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12732041} λ = -0.12732041}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.25019434209106))-π/2
    2×atan(3.49102134392811)-π/2
    2×1.29181742249351-π/2
    2.58363484498701-1.57079632675     		φ = 1.01283852
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12732041} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.294922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01283852 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.031373°
  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 7860 KachelY 4932 -0.12732041 1.01283852 -7.294922 58.031373
    Oben rechts KachelX + 1 7861 KachelY 4932 -0.12693691 1.01283852 -7.272949 58.031373
    Unten links KachelX 7860 KachelY + 1 4933 -0.12732041 1.01263544 -7.294922 58.019737
    Unten rechts KachelX + 1 7861 KachelY + 1 4933 -0.12693691 1.01263544 -7.272949 58.019737
  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(1.01283852-1.01263544) × R
    0.000203080000000133 × 6371000     		dl = 1293.82268000085m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01283852-1.01263544) × R
    0.000203080000000133 × 6371000     		dr = 1293.82268000085m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12732041--0.12693691) × cos(1.01283852) × R
    0.000383500000000009 × 0.529454832823138 × 6371000     		do = 1293.6056097579m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12732041--0.12693691) × cos(1.01263544) × R
    0.000383500000000009 × 0.529627102411306 × 6371000     		du = 1294.02651233887m
  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(1.01283852)-sin(1.01263544))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.529454832823138-0.529627102411306)×R²
    abs(-0.12693691--0.12732041)×0.000172269588167628×R²
    0.000383500000000009×0.000172269588167628×6371000²
    0.000383500000000009×0.000172269588167628×40589641000000     		ar = 1673968.56928636m²