Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8947 / 7904
↖ ↑ ↗
← N  6.315298°
E 16.589355°		 ← 2 428.45 m → N  6.315298°
E 16.611328°		 →
↑
2 428.43 m
↓
↑
2 428.43 m
↓
N  6.293459°
E 16.589355°		 ← 2 428.55 m →
5 897 459 m²		 N  6.293459°
E 16.611328°
↙ ↓ ↘

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 8947 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7904 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.546112060546875 y=0.482452392578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.546112060546875 × 214)
    floor (0.546112060546875 × 16384)
    floor (8947.5)     		tx = 8947
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.482452392578125 × 214)
    floor (0.482452392578125 × 16384)
    floor (7904.5)     		ty = 7904
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8947 / 7904 ti = "14/8947/7904"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8947/7904.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8947 ÷ 214
    8947 ÷ 16384     		x = 0.54608154296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7904 ÷ 214
    7904 ÷ 16384     		y = 0.482421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.54608154296875 × 2 - 1) × π
    0.0921630859375 × 3.1415926535     		Λ = 0.28953887
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.482421875 × 2 - 1) × π
    0.03515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.110446616724609
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.28953887} λ = 0.28953887}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.110446616724609))-π/2
    2×atan(1.11677673026107)-π/2
    2×0.840509539766002-π/2
    1.681019079532-1.57079632675     		φ = 0.11022275
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.28953887} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 16.589355°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.11022275 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 6.315298°
  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 8947 KachelY 7904 0.28953887 0.11022275 16.589355 6.315298
    Oben rechts KachelX + 1 8948 KachelY 7904 0.28992237 0.11022275 16.611328 6.315298
    Unten links KachelX 8947 KachelY + 1 7905 0.28953887 0.10984158 16.589355 6.293459
    Unten rechts KachelX + 1 8948 KachelY + 1 7905 0.28992237 0.10984158 16.611328 6.293459
  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(0.11022275-0.10984158) × R
    0.00038117 × 6371000     		dl = 2428.43407m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.11022275-0.10984158) × R
    0.00038117 × 6371000     		dr = 2428.43407m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.28953887-0.28992237) × cos(0.11022275) × R
    0.000383499999999981 × 0.993931620181548 × 6371000     		do = 2428.45175805962m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.28953887-0.28992237) × cos(0.10984158) × R
    0.000383499999999981 × 0.993973476562436 × 6371000     		du = 2428.55402485513m
  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(0.11022275)-sin(0.10984158))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.993931620181548-0.993973476562436)×R²
    abs(0.28992237-0.28953887)×4.18563808879391e-05×R²
    0.000383499999999981×4.18563808879391e-05×6371000²
    0.000383499999999981×4.18563808879391e-05×40589641000000     		ar = 5897459.23211241m²