Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8914 / 7866
↖ ↑ ↗
← N  7.144499°
E 15.864258°		 ← 2 424.31 m → N  7.144499°
E 15.886231°		 →
↑
2 424.36 m
↓
↑
2 424.36 m
↓
N  7.122696°
E 15.864258°		 ← 2 424.42 m →
5 877 527 m²		 N  7.122696°
E 15.886231°
↙ ↓ ↘

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 8914 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7866 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.544097900390625 y=0.480133056640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.544097900390625 × 214)
    floor (0.544097900390625 × 16384)
    floor (8914.5)     		tx = 8914
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.480133056640625 × 214)
    floor (0.480133056640625 × 16384)
    floor (7866.5)     		ty = 7866
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8914 / 7866 ti = "14/8914/7866"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8914/7866.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8914 ÷ 214
    8914 ÷ 16384     		x = 0.5440673828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7866 ÷ 214
    7866 ÷ 16384     		y = 0.4801025390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5440673828125 × 2 - 1) × π
    0.088134765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.27688353
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4801025390625 × 2 - 1) × π
    0.039794921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.125019434209106
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.27688353} λ = 0.27688353}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.125019434209106))-π/2
    2×atan(1.1331704751248)-π/2
    2×0.847745677561322-π/2
    1.69549135512264-1.57079632675     		φ = 0.12469503
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.27688353} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 15.864258°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.12469503 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 7.144499°
  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 8914 KachelY 7866 0.27688353 0.12469503 15.864258 7.144499
    Oben rechts KachelX + 1 8915 KachelY 7866 0.27726703 0.12469503 15.886231 7.144499
    Unten links KachelX 8914 KachelY + 1 7867 0.27688353 0.12431450 15.864258 7.122696
    Unten rechts KachelX + 1 8915 KachelY + 1 7867 0.27726703 0.12431450 15.886231 7.122696
  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(0.12469503-0.12431450) × R
    0.000380530000000004 × 6371000     		dl = 2424.35663000002m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.12469503-0.12431450) × R
    0.000380530000000004 × 6371000     		dr = 2424.35663000002m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.27688353-0.27726703) × cos(0.12469503) × R
    0.000383500000000037 × 0.992235643141665 × 6371000     		do = 2424.30801382193m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.27688353-0.27726703) × cos(0.12431450) × R
    0.000383500000000037 × 0.992282898630453 × 6371000     		du = 2424.4234721417m
  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(0.12469503)-sin(0.12431450))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.992235643141665-0.992282898630453)×R²
    abs(0.27726703-0.27688353)×4.72554887887e-05×R²
    0.000383500000000037×4.72554887887e-05×6371000²
    0.000383500000000037×4.72554887887e-05×40589641000000     		ar = 5877527.23346652m²