Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9444 / 6948
↖ ↑ ↗
← N 26.352498°
E 27.509766°		 ← 2 189.32 m → N 26.352498°
E 27.531738°		 →
↑
2 189.52 m
↓
↑
2 189.52 m
↓
N 26.332807°
E 27.509766°		 ← 2 189.69 m →
4 793 963 m²		 N 26.332807°
E 27.531738°
↙ ↓ ↘

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 9444 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6948 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576446533203125 y=0.424102783203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.576446533203125 × 214)
    floor (0.576446533203125 × 16384)
    floor (9444.5)     		tx = 9444
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.424102783203125 × 214)
    floor (0.424102783203125 × 16384)
    floor (6948.5)     		ty = 6948
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9444 / 6948 ti = "14/9444/6948"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9444/6948.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9444 ÷ 214
    9444 ÷ 16384     		x = 0.576416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6948 ÷ 214
    6948 ÷ 16384     		y = 0.424072265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.576416015625 × 2 - 1) × π
    0.15283203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.48013599
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.424072265625 × 2 - 1) × π
    0.15185546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.477068025018799
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.48013599} λ = 0.48013599}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.477068025018799))-π/2
    2×atan(1.61134305196756)-π/2
    2×1.01536709026611-π/2
    2.03073418053222-1.57079632675     		φ = 0.45993785
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.48013599} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.509766°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45993785 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.352498°
  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 9444 KachelY 6948 0.48013599 0.45993785 27.509766 26.352498
    Oben rechts KachelX + 1 9445 KachelY 6948 0.48051948 0.45993785 27.531738 26.352498
    Unten links KachelX 9444 KachelY + 1 6949 0.48013599 0.45959418 27.509766 26.332807
    Unten rechts KachelX + 1 9445 KachelY + 1 6949 0.48051948 0.45959418 27.531738 26.332807
  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(0.45993785-0.45959418) × R
    0.000343669999999963 × 6371000     		dl = 2189.52156999976m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45993785-0.45959418) × R
    0.000343669999999963 × 6371000     		dr = 2189.52156999976m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.48013599-0.48051948) × cos(0.45993785) × R
    0.000383489999999986 × 0.896080087169799 × 6371000     		do = 2189.31612199766m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.48013599-0.48051948) × cos(0.45959418) × R
    0.000383489999999986 × 0.896232586755964 × 6371000     		du = 2189.68871124205m
  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(0.45993785)-sin(0.45959418))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.896080087169799-0.896232586755964)×R²
    abs(0.48051948-0.48013599)×0.000152499586164923×R²
    0.000383489999999986×0.000152499586164923×6371000²
    0.000383489999999986×0.000152499586164923×40589641000000     		ar = 4793962.81594005m²