Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9444 / 7220
↖ ↑ ↗
← N 20.879343°
E 27.509766°		 ← 2 282.78 m → N 20.879343°
E 27.531738°		 →
↑
2 282.98 m
↓
↑
2 282.98 m
↓
N 20.858812°
E 27.509766°		 ← 2 283.09 m →
5 211 898 m²		 N 20.858812°
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 7220 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576446533203125 y=0.440704345703125 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 (0.440704345703125 × 214)
    floor (0.440704345703125 × 16384)
    floor (7220.5)     		ty = 7220
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9444 / 7220 ti = "14/9444/7220"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9444/7220.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 7220 ÷ 214
    7220 ÷ 16384     		y = 0.440673828125
    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 -(0.440673828125 × 2 - 1) × π
    0.11865234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.372757331445557
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.48013599} λ = 0.48013599}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.372757331445557))-π/2
    2×atan(1.45173200737683)-π/2
    2×0.967604803649373-π/2
    1.93520960729875-1.57079632675     		φ = 0.36441328
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.48013599} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.509766°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36441328 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.879343°
  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 7220 0.48013599 0.36441328 27.509766 20.879343
    Oben rechts KachelX + 1 9445 KachelY 7220 0.48051948 0.36441328 27.531738 20.879343
    Unten links KachelX 9444 KachelY + 1 7221 0.48013599 0.36405494 27.509766 20.858812
    Unten rechts KachelX + 1 9445 KachelY + 1 7221 0.48051948 0.36405494 27.531738 20.858812
  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(0.36441328-0.36405494) × R
    0.000358340000000013 × 6371000     		dl = 2282.98414000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36441328-0.36405494) × R
    0.000358340000000013 × 6371000     		dr = 2282.98414000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.48013599-0.48051948) × cos(0.36441328) × R
    0.000383489999999986 × 0.934333029661168 × 6371000     		do = 2282.77627685359m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.48013599-0.48051948) × cos(0.36405494) × R
    0.000383489999999986 × 0.934460682463825 × 6371000     		du = 2283.08816006903m
  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(0.36441328)-sin(0.36405494))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.934333029661168-0.934460682463825)×R²
    abs(0.48051948-0.48013599)×0.000127652802656697×R²
    0.000383489999999986×0.000127652802656697×6371000²
    0.000383489999999986×0.000127652802656697×40589641000000     		ar = 5211898.10321329m²