Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8580 / 9076
↖ ↑ ↗
← S 19.062118°
E  8.525391°		 ← 2 309.24 m → S 19.062118°
E  8.547363°		 →
↑
2 309.11 m
↓
↑
2 309.11 m
↓
S 19.082884°
E  8.525391°		 ← 2 308.95 m →
5 331 947 m²		 S 19.082884°
E  8.547363°
↙ ↓ ↘

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 8580 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9076 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.523712158203125 y=0.553985595703125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.523712158203125 × 214)
    floor (0.523712158203125 × 16384)
    floor (8580.5)     		tx = 8580
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.553985595703125 × 214)
    floor (0.553985595703125 × 16384)
    floor (9076.5)     		ty = 9076
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8580 / 9076 ti = "14/8580/9076"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8580/9076.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8580 ÷ 214
    8580 ÷ 16384     		x = 0.523681640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9076 ÷ 214
    9076 ÷ 16384     		y = 0.553955078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.523681640625 × 2 - 1) × π
    0.04736328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.14879614
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.553955078125 × 2 - 1) × π
    -0.10791015625 × 3.1415926535     		Φ = -0.339009754113037
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14879614} λ = 0.14879614}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.339009754113037))-π/2
    2×atan(0.71247549948874)-π/2
    2×0.619049803666716-π/2
    1.23809960733343-1.57079632675     		φ = -0.33269672
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14879614} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.525391°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.33269672 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -19.062118°
  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 8580 KachelY 9076 0.14879614 -0.33269672 8.525391 -19.062118
    Oben rechts KachelX + 1 8581 KachelY 9076 0.14917963 -0.33269672 8.547363 -19.062118
    Unten links KachelX 8580 KachelY + 1 9077 0.14879614 -0.33305916 8.525391 -19.082884
    Unten rechts KachelX + 1 8581 KachelY + 1 9077 0.14917963 -0.33305916 8.547363 -19.082884
  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(-0.33269672--0.33305916) × R
    0.000362440000000019 × 6371000     		dl = 2309.10524000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.33269672--0.33305916) × R
    0.000362440000000019 × 6371000     		dr = 2309.10524000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14879614-0.14917963) × cos(-0.33269672) × R
    0.000383490000000014 × 0.945165051322812 × 6371000     		do = 2309.24123238309m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14879614-0.14917963) × cos(-0.33305916) × R
    0.000383490000000014 × 0.945046618857596 × 6371000     		du = 2308.95187643246m
  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(-0.33269672)-sin(-0.33305916))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.945165051322812-0.945046618857596)×R²
    abs(0.14917963-0.14879614)×0.00011843246521559×R²
    0.000383490000000014×0.00011843246521559×6371000²
    0.000383490000000014×0.00011843246521559×40589641000000     		ar = 5331947.01181679m²