Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7886 / 9648
↖ ↑ ↗
← S 30.448674°
W  6.723633°		 ← 2 106.26 m → S 30.448674°
W  6.701660°		 →
↑
2 106.06 m
↓
↑
2 106.06 m
↓
S 30.467614°
W  6.723633°		 ← 2 105.85 m →
4 435 472 m²		 S 30.467614°
W  6.701660°
↙ ↓ ↘

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 7886 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9648 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.481353759765625 y=0.588897705078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.481353759765625 × 214)
    floor (0.481353759765625 × 16384)
    floor (7886.5)     		tx = 7886
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.588897705078125 × 214)
    floor (0.588897705078125 × 16384)
    floor (9648.5)     		ty = 9648
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7886 / 9648 ti = "14/7886/9648"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7886/9648.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7886 ÷ 214
    7886 ÷ 16384     		x = 0.4813232421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9648 ÷ 214
    9648 ÷ 16384     		y = 0.5888671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4813232421875 × 2 - 1) × π
    -0.037353515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.11734953
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5888671875 × 2 - 1) × π
    -0.177734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.558369006774414
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11734953} λ = -0.11734953}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.558369006774414))-π/2
    2×atan(0.572141462123288)-π/2
    2×0.519683359119876-π/2
    1.03936671823975-1.57079632675     		φ = -0.53142961
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11734953} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.723633°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.53142961 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.448674°
  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 7886 KachelY 9648 -0.11734953 -0.53142961 -6.723633 -30.448674
    Oben rechts KachelX + 1 7887 KachelY 9648 -0.11696604 -0.53142961 -6.701660 -30.448674
    Unten links KachelX 7886 KachelY + 1 9649 -0.11734953 -0.53176018 -6.723633 -30.467614
    Unten rechts KachelX + 1 7887 KachelY + 1 9649 -0.11696604 -0.53176018 -6.701660 -30.467614
  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(-0.53142961--0.53176018) × R
    0.00033057000000003 × 6371000     		dl = 2106.06147000019m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.53142961--0.53176018) × R
    0.00033057000000003 × 6371000     		dr = 2106.06147000019m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11734953--0.11696604) × cos(-0.53142961) × R
    0.00038349 × 0.862083473545203 × 6371000     		do = 2106.25509278022m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11734953--0.11696604) × cos(-0.53176018) × R
    0.00038349 × 0.861915904709125 × 6371000     		du = 2105.84568612157m
  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(-0.53142961)-sin(-0.53176018))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.862083473545203-0.861915904709125)×R²
    abs(-0.11696604--0.11734953)×0.000167568836077714×R²
    0.00038349×0.000167568836077714×6371000²
    0.00038349×0.000167568836077714×40589641000000     		ar = 4435471.61949372m²