Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9244 / 11292
↖ ↑ ↗
← S 56.121060°
E 23.115235°		 ← 1 361.95 m → S 56.121060°
E 23.137207°		 →
↑
1 361.80 m
↓
↑
1 361.80 m
↓
S 56.133307°
E 23.115235°		 ← 1 361.51 m →
1 854 404 m²		 S 56.133307°
E 23.137207°
↙ ↓ ↘

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 9244 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11292 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564239501953125 y=0.689239501953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564239501953125 × 214)
    floor (0.564239501953125 × 16384)
    floor (9244.5)     		tx = 9244
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.689239501953125 × 214)
    floor (0.689239501953125 × 16384)
    floor (11292.5)     		ty = 11292
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9244 / 11292 ti = "14/9244/11292"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9244/11292.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9244 ÷ 214
    9244 ÷ 16384     		x = 0.564208984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11292 ÷ 214
    11292 ÷ 16384     		y = 0.689208984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564208984375 × 2 - 1) × π
    0.12841796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.40343695
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.689208984375 × 2 - 1) × π
    -0.37841796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.18883511057739
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40343695} λ = 0.40343695}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.18883511057739))-π/2
    2×atan(0.304575854688683)-π/2
    2×0.295649521343065-π/2
    0.59129904268613-1.57079632675     		φ = -0.97949728
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40343695} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.115235°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.97949728 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.121060°
  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 9244 KachelY 11292 0.40343695 -0.97949728 23.115235 -56.121060
    Oben rechts KachelX + 1 9245 KachelY 11292 0.40382044 -0.97949728 23.137207 -56.121060
    Unten links KachelX 9244 KachelY + 1 11293 0.40343695 -0.97971103 23.115235 -56.133307
    Unten rechts KachelX + 1 9245 KachelY + 1 11293 0.40382044 -0.97971103 23.137207 -56.133307
  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(-0.97949728--0.97971103) × R
    0.000213750000000013 × 6371000     		dl = 1361.80125000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.97949728--0.97971103) × R
    0.000213750000000013 × 6371000     		dr = 1361.80125000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40343695-0.40382044) × cos(-0.97949728) × R
    0.000383489999999986 × 0.557439983999297 × 6371000     		do = 1361.9456134444m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40343695-0.40382044) × cos(-0.97971103) × R
    0.000383489999999986 × 0.557262512331318 × 6371000     		du = 1361.51201204038m
  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(-0.97949728)-sin(-0.97971103))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.557439983999297-0.557262512331318)×R²
    abs(0.40382044-0.40343695)×0.000177471667979323×R²
    0.000383489999999986×0.000177471667979323×6371000²
    0.000383489999999986×0.000177471667979323×40589641000000     		ar = 1854404.00641414m²