Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8078 / 9434
↖ ↑ ↗
← S 26.313113°
W  2.504883°		 ← 2 190.06 m → S 26.313113°
W  2.482910°		 →
↑
2 189.90 m
↓
↑
2 189.90 m
↓
S 26.332807°
W  2.504883°		 ← 2 189.69 m →
4 795 615 m²		 S 26.332807°
W  2.482910°
↙ ↓ ↘

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 8078 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9434 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.493072509765625 y=0.575836181640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.493072509765625 × 214)
    floor (0.493072509765625 × 16384)
    floor (8078.5)     		tx = 8078
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.575836181640625 × 214)
    floor (0.575836181640625 × 16384)
    floor (9434.5)     		ty = 9434
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8078 / 9434 ti = "14/8078/9434"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8078/9434.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8078 ÷ 214
    8078 ÷ 16384     		x = 0.4930419921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9434 ÷ 214
    9434 ÷ 16384     		y = 0.5758056640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4930419921875 × 2 - 1) × π
    -0.013916015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.04371845
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5758056640625 × 2 - 1) × π
    -0.151611328125 × 3.1415926535     		Φ = -0.476301034624878
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04371845} λ = -0.04371845}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.476301034624878))-π/2
    2×atan(0.62107648857533)-π/2
    2×0.555772937415704-π/2
    1.11154587483141-1.57079632675     		φ = -0.45925045
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04371845} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.504883°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.45925045 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.313113°
  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 8078 KachelY 9434 -0.04371845 -0.45925045 -2.504883 -26.313113
    Oben rechts KachelX + 1 8079 KachelY 9434 -0.04333496 -0.45925045 -2.482910 -26.313113
    Unten links KachelX 8078 KachelY + 1 9435 -0.04371845 -0.45959418 -2.504883 -26.332807
    Unten rechts KachelX + 1 8079 KachelY + 1 9435 -0.04333496 -0.45959418 -2.482910 -26.332807
  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(-0.45925045--0.45959418) × R
    0.000343730000000042 × 6371000     		dl = 2189.90383000027m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.45925045--0.45959418) × R
    0.000343730000000042 × 6371000     		dr = 2189.90383000027m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04371845--0.04333496) × cos(-0.45925045) × R
    0.00038349 × 0.896385007085516 × 6371000     		do = 2190.06110684559m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04371845--0.04333496) × cos(-0.45959418) × R
    0.00038349 × 0.896232586755964 × 6371000     		du = 2189.68871124213m
  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(-0.45925045)-sin(-0.45959418))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.896385007085516-0.896232586755964)×R²
    abs(-0.04333496--0.04371845)×0.000152420329552094×R²
    0.00038349×0.000152420329552094×6371000²
    0.00038349×0.000152420329552094×40589641000000     		ar = 4795615.49775411m²