Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9328 / 7034
↖ ↑ ↗
← N 24.647017°
E 24.960937°		 ← 2 220.68 m → N 24.647017°
E 24.982910°		 →
↑
2 220.80 m
↓
↑
2 220.80 m
↓
N 24.627045°
E 24.960937°		 ← 2 221.04 m →
4 932 091 m²		 N 24.627045°
E 24.982910°
↙ ↓ ↘

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 9328 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7034 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569366455078125 y=0.429351806640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569366455078125 × 214)
    floor (0.569366455078125 × 16384)
    floor (9328.5)     		tx = 9328
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.429351806640625 × 214)
    floor (0.429351806640625 × 16384)
    floor (7034.5)     		ty = 7034
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9328 / 7034 ti = "14/9328/7034"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9328/7034.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9328 ÷ 214
    9328 ÷ 16384     		x = 0.5693359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7034 ÷ 214
    7034 ÷ 16384     		y = 0.4293212890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5693359375 × 2 - 1) × π
    0.138671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.43565054
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4293212890625 × 2 - 1) × π
    0.141357421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.4440874380802
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43565054} λ = 0.43565054}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.4440874380802))-π/2
    2×atan(1.55906680147025)-π/2
    2×1.00048396353341-π/2
    2.00096792706681-1.57079632675     		φ = 0.43017160
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43565054} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.960937°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43017160 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.647017°
  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 9328 KachelY 7034 0.43565054 0.43017160 24.960937 24.647017
    Oben rechts KachelX + 1 9329 KachelY 7034 0.43603404 0.43017160 24.982910 24.647017
    Unten links KachelX 9328 KachelY + 1 7035 0.43565054 0.42982302 24.960937 24.627045
    Unten rechts KachelX + 1 9329 KachelY + 1 7035 0.43603404 0.42982302 24.982910 24.627045
  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(0.43017160-0.42982302) × R
    0.000348579999999987 × 6371000     		dl = 2220.80317999992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43017160-0.42982302) × R
    0.000348579999999987 × 6371000     		dr = 2220.80317999992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43565054-0.43603404) × cos(0.43017160) × R
    0.000383500000000037 × 0.908894201262582 × 6371000     		do = 2220.68166071975m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43565054-0.43603404) × cos(0.42982302) × R
    0.000383500000000037 × 0.909039513233837 × 6371000     		du = 2221.03669833491m
  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(0.43017160)-sin(0.42982302))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.908894201262582-0.909039513233837)×R²
    abs(0.43603404-0.43565054)×0.000145311971255335×R²
    0.000383500000000037×0.000145311971255335×6371000²
    0.000383500000000037×0.000145311971255335×40589641000000     		ar = 4932091.17816632m²