Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9026 / 11835
↖ ↑ ↗
← S 62.216756°
E 18.325195°		 ← 1 138.88 m → S 62.216756°
E 18.347168°		 →
↑
1 138.63 m
↓
↑
1 138.63 m
↓
S 62.226996°
E 18.325195°		 ← 1 138.49 m →
1 296 538 m²		 S 62.226996°
E 18.347168°
↙ ↓ ↘

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 9026 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11835 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.550933837890625 y=0.722381591796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.550933837890625 × 214)
    floor (0.550933837890625 × 16384)
    floor (9026.5)     		tx = 9026
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.722381591796875 × 214)
    floor (0.722381591796875 × 16384)
    floor (11835.5)     		ty = 11835
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9026 / 11835 ti = "14/9026/11835"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9026/11835.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9026 ÷ 214
    9026 ÷ 16384     		x = 0.5509033203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11835 ÷ 214
    11835 ÷ 16384     		y = 0.72235107421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5509033203125 × 2 - 1) × π
    0.101806640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.31983499
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.72235107421875 × 2 - 1) × π
    -0.4447021484375 × 3.1415926535     		Φ = -1.39707300252692
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.31983499} λ = 0.31983499}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.39707300252692))-π/2
    2×atan(0.247319810000156)-π/2
    2×0.242454544927386-π/2
    0.484909089854771-1.57079632675     		φ = -1.08588724
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.31983499} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 18.325195°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.08588724 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.216756°
  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 9026 KachelY 11835 0.31983499 -1.08588724 18.325195 -62.216756
    Oben rechts KachelX + 1 9027 KachelY 11835 0.32021849 -1.08588724 18.347168 -62.216756
    Unten links KachelX 9026 KachelY + 1 11836 0.31983499 -1.08606596 18.325195 -62.226996
    Unten rechts KachelX + 1 9027 KachelY + 1 11836 0.32021849 -1.08606596 18.347168 -62.226996
  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(-1.08588724--1.08606596) × R
    0.000178720000000077 × 6371000     		dl = 1138.62512000049m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.08588724--1.08606596) × R
    0.000178720000000077 × 6371000     		dr = 1138.62512000049m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.31983499-0.32021849) × cos(-1.08588724) × R
    0.000383500000000037 × 0.46612792888703 × 6371000     		do = 1138.88034689932m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.31983499-0.32021849) × cos(-1.08606596) × R
    0.000383500000000037 × 0.465969804762405 × 6371000     		du = 1138.49400562529m
  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(-1.08588724)-sin(-1.08606596))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.46612792888703-0.465969804762405)×R²
    abs(0.32021849-0.31983499)×0.000158124124625125×R²
    0.000383500000000037×0.000158124124625125×6371000²
    0.000383500000000037×0.000158124124625125×40589641000000     		ar = 1296537.8261671m²