Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9249 / 6947
↖ ↑ ↗
← N 26.372186°
E 23.225097°		 ← 2 189 m → N 26.372186°
E 23.247070°		 →
↑
2 189.20 m
↓
↑
2 189.20 m
↓
N 26.352498°
E 23.225097°		 ← 2 189.37 m →
4 792 574 m²		 N 26.352498°
E 23.247070°
↙ ↓ ↘

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 9249 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6947 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564544677734375 y=0.424041748046875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564544677734375 × 214)
    floor (0.564544677734375 × 16384)
    floor (9249.5)     		tx = 9249
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.424041748046875 × 214)
    floor (0.424041748046875 × 16384)
    floor (6947.5)     		ty = 6947
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9249 / 6947 ti = "14/9249/6947"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9249/6947.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9249 ÷ 214
    9249 ÷ 16384     		x = 0.56451416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6947 ÷ 214
    6947 ÷ 16384     		y = 0.42401123046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56451416015625 × 2 - 1) × π
    0.1290283203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.40535442
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42401123046875 × 2 - 1) × π
    0.1519775390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.477451520215759
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40535442} λ = 0.40535442}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.477451520215759))-π/2
    2×atan(1.61196111279275)-π/2
    2×1.01553889684339-π/2
    2.03107779368677-1.57079632675     		φ = 0.46028147
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40535442} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.225097°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46028147 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.372186°
  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 9249 KachelY 6947 0.40535442 0.46028147 23.225097 26.372186
    Oben rechts KachelX + 1 9250 KachelY 6947 0.40573792 0.46028147 23.247070 26.372186
    Unten links KachelX 9249 KachelY + 1 6948 0.40535442 0.45993785 23.225097 26.352498
    Unten rechts KachelX + 1 9250 KachelY + 1 6948 0.40573792 0.45993785 23.247070 26.352498
  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(0.46028147-0.45993785) × R
    0.000343620000000044 × 6371000     		dl = 2189.20302000028m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46028147-0.45993785) × R
    0.000343620000000044 × 6371000     		dr = 2189.20302000028m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40535442-0.40573792) × cos(0.46028147) × R
    0.000383499999999981 × 0.895927503958467 × 6371000     		do = 2189.00040798028m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40535442-0.40573792) × cos(0.45993785) × R
    0.000383499999999981 × 0.896080087169799 × 6371000     		du = 2189.37321125999m
  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(0.46028147)-sin(0.45993785))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.895927503958467-0.896080087169799)×R²
    abs(0.40573792-0.40535442)×0.000152583211332491×R²
    0.000383499999999981×0.000152583211332491×6371000²
    0.000383499999999981×0.000152583211332491×40589641000000     		ar = 4792574.42212203m²