Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9251 / 7711
↖ ↑ ↗
← N 10.509416°
E 23.269043°		 ← 2 402.29 m → N 10.509416°
E 23.291016°		 →
↑
2 402.31 m
↓
↑
2 402.31 m
↓
N 10.487812°
E 23.269043°		 ← 2 402.46 m →
5 771 260 m²		 N 10.487812°
E 23.291016°
↙ ↓ ↘

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 9251 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7711 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564666748046875 y=0.470672607421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564666748046875 × 214)
    floor (0.564666748046875 × 16384)
    floor (9251.5)     		tx = 9251
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.470672607421875 × 214)
    floor (0.470672607421875 × 16384)
    floor (7711.5)     		ty = 7711
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9251 / 7711 ti = "14/9251/7711"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9251/7711.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9251 ÷ 214
    9251 ÷ 16384     		x = 0.56463623046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7711 ÷ 214
    7711 ÷ 16384     		y = 0.47064208984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56463623046875 × 2 - 1) × π
    0.1292724609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40612141
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.47064208984375 × 2 - 1) × π
    0.0587158203125 × 3.1415926535     		Φ = 0.184461189737976
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40612141} λ = 0.40612141}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.184461189737976))-π/2
    2×atan(1.20257030831042)-π/2
    2×0.877110125341776-π/2
    1.75422025068355-1.57079632675     		φ = 0.18342392
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40612141} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.269043°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.18342392 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 10.509416°
  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 9251 KachelY 7711 0.40612141 0.18342392 23.269043 10.509416
    Oben rechts KachelX + 1 9252 KachelY 7711 0.40650491 0.18342392 23.291016 10.509416
    Unten links KachelX 9251 KachelY + 1 7712 0.40612141 0.18304685 23.269043 10.487812
    Unten rechts KachelX + 1 9252 KachelY + 1 7712 0.40650491 0.18304685 23.291016 10.487812
  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(0.18342392-0.18304685) × R
    0.000377069999999979 × 6371000     		dl = 2402.31296999987m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.18342392-0.18304685) × R
    0.000377069999999979 × 6371000     		dr = 2402.31296999987m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40612141-0.40650491) × cos(0.18342392) × R
    0.000383499999999981 × 0.983224944142355 × 6371000     		do = 2402.2923666866m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40612141-0.40650491) × cos(0.18304685) × R
    0.000383499999999981 × 0.983293650724252 × 6371000     		du = 2402.46023600096m
  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(0.18342392)-sin(0.18304685))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.983224944142355-0.983293650724252)×R²
    abs(0.40650491-0.40612141)×6.8706581896949e-05×R²
    0.000383499999999981×6.8706581896949e-05×6371000²
    0.000383499999999981×6.8706581896949e-05×40589641000000     		ar = 5771259.81591919m²