Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9436 / 6924
↖ ↑ ↗
← N 26.824071°
E 27.333985°		 ← 2 180.32 m → N 26.824071°
E 27.355957°		 →
↑
2 180.54 m
↓
↑
2 180.54 m
↓
N 26.804461°
E 27.333985°		 ← 2 180.69 m →
4 754 674 m²		 N 26.804461°
E 27.355957°
↙ ↓ ↘

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 9436 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6924 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575958251953125 y=0.422637939453125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575958251953125 × 214)
    floor (0.575958251953125 × 16384)
    floor (9436.5)     		tx = 9436
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.422637939453125 × 214)
    floor (0.422637939453125 × 16384)
    floor (6924.5)     		ty = 6924
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9436 / 6924 ti = "14/9436/6924"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9436/6924.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9436 ÷ 214
    9436 ÷ 16384     		x = 0.575927734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6924 ÷ 214
    6924 ÷ 16384     		y = 0.422607421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.575927734375 × 2 - 1) × π
    0.15185546875 × 3.1415926535     		Λ = 0.47706803
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.422607421875 × 2 - 1) × π
    0.15478515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.48627190974585
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47706803} λ = 0.47706803}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.48627190974585))-π/2
    2×atan(1.62624212718225)-π/2
    2×1.01948234034485-π/2
    2.0389646806897-1.57079632675     		φ = 0.46816835
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47706803} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.333985°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46816835 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.824071°
  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 9436 KachelY 6924 0.47706803 0.46816835 27.333985 26.824071
    Oben rechts KachelX + 1 9437 KachelY 6924 0.47745152 0.46816835 27.355957 26.824071
    Unten links KachelX 9436 KachelY + 1 6925 0.47706803 0.46782609 27.333985 26.804461
    Unten rechts KachelX + 1 9437 KachelY + 1 6925 0.47745152 0.46782609 27.355957 26.804461
  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(0.46816835-0.46782609) × R
    0.000342259999999983 × 6371000     		dl = 2180.53845999989m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46816835-0.46782609) × R
    0.000342259999999983 × 6371000     		dr = 2180.53845999989m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47706803-0.47745152) × cos(0.46816835) × R
    0.000383490000000042 × 0.8923963213167 × 6371000     		do = 2180.31589078279m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47706803-0.47745152) × cos(0.46782609) × R
    0.000383490000000042 × 0.892550714720881 × 6371000     		du = 2180.69310703136m
  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(0.46816835)-sin(0.46782609))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.8923963213167-0.892550714720881)×R²
    abs(0.47745152-0.47706803)×0.00015439340418022×R²
    0.000383490000000042×0.00015439340418022×6371000²
    0.000383490000000042×0.00015439340418022×40589641000000     		ar = 4754673.96848456m²