Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8373 / 6124
↖ ↑ ↗
← N 41.310824°
E  3.977051°		 ← 1 835.24 m → N 41.310824°
E  3.999024°		 →
↑
1 835.42 m
↓
↑
1 835.42 m
↓
N 41.294317°
E  3.977051°		 ← 1 835.71 m →
3 368 870 m²		 N 41.294317°
E  3.999024°
↙ ↓ ↘

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 8373 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6124 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.511077880859375 y=0.373809814453125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.511077880859375 × 214)
    floor (0.511077880859375 × 16384)
    floor (8373.5)     		tx = 8373
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.373809814453125 × 214)
    floor (0.373809814453125 × 16384)
    floor (6124.5)     		ty = 6124
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8373 / 6124 ti = "14/8373/6124"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8373/6124.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8373 ÷ 214
    8373 ÷ 16384     		x = 0.51104736328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6124 ÷ 214
    6124 ÷ 16384     		y = 0.373779296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.51104736328125 × 2 - 1) × π
    0.0220947265625 × 3.1415926535     		Λ = 0.06941263
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.373779296875 × 2 - 1) × π
    0.25244140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.793068067314209
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.06941263} λ = 0.06941263}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.793068067314209))-π/2
    2×atan(2.21016697575143)-π/2
    2×1.1459031101057-π/2
    2.29180622021139-1.57079632675     		φ = 0.72100989
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.06941263} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.977051°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.72100989 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 41.310824°
  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 8373 KachelY 6124 0.06941263 0.72100989 3.977051 41.310824
    Oben rechts KachelX + 1 8374 KachelY 6124 0.06979613 0.72100989 3.999024 41.310824
    Unten links KachelX 8373 KachelY + 1 6125 0.06941263 0.72072180 3.977051 41.294317
    Unten rechts KachelX + 1 8374 KachelY + 1 6125 0.06979613 0.72072180 3.999024 41.294317
  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(0.72100989-0.72072180) × R
    0.000288090000000074 × 6371000     		dl = 1835.42139000047m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.72100989-0.72072180) × R
    0.000288090000000074 × 6371000     		dr = 1835.42139000047m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.06941263-0.06979613) × cos(0.72100989) × R
    0.000383499999999995 × 0.75113943989275 × 6371000     		do = 1835.24284399197m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.06941263-0.06979613) × cos(0.72072180) × R
    0.000383499999999995 × 0.751329589482399 × 6371000     		du = 1835.70743239615m
  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(0.72100989)-sin(0.72072180))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.75113943989275-0.751329589482399)×R²
    abs(0.06979613-0.06941263)×0.000190149589649136×R²
    0.000383499999999995×0.000190149589649136×6371000²
    0.000383499999999995×0.000190149589649136×40589641000000     		ar = 3368870.35275676m²