Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9464 / 6991
↖ ↑ ↗
← N 25.502785°
E 27.949219°		 ← 2 205.22 m → N 25.502785°
E 27.971192°		 →
↑
2 205.39 m
↓
↑
2 205.39 m
↓
N 25.482951°
E 27.949219°		 ← 2 205.58 m →
4 863 753 m²		 N 25.482951°
E 27.971192°
↙ ↓ ↘

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 9464 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6991 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.577667236328125 y=0.426727294921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.577667236328125 × 214)
    floor (0.577667236328125 × 16384)
    floor (9464.5)     		tx = 9464
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.426727294921875 × 214)
    floor (0.426727294921875 × 16384)
    floor (6991.5)     		ty = 6991
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9464 / 6991 ti = "14/9464/6991"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9464/6991.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9464 ÷ 214
    9464 ÷ 16384     		x = 0.57763671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6991 ÷ 214
    6991 ÷ 16384     		y = 0.42669677734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57763671875 × 2 - 1) × π
    0.1552734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.48780589
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42669677734375 × 2 - 1) × π
    0.1466064453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.4605777315495
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.48780589} λ = 0.48780589}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.4605777315495))-π/2
    2×atan(1.58498941892442)-π/2
    2×1.00795194279277-π/2
    2.01590388558553-1.57079632675     		φ = 0.44510756
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.48780589} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.949219°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44510756 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.502785°
  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 9464 KachelY 6991 0.48780589 0.44510756 27.949219 25.502785
    Oben rechts KachelX + 1 9465 KachelY 6991 0.48818939 0.44510756 27.971192 25.502785
    Unten links KachelX 9464 KachelY + 1 6992 0.48780589 0.44476140 27.949219 25.482951
    Unten rechts KachelX + 1 9465 KachelY + 1 6992 0.48818939 0.44476140 27.971192 25.482951
  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(0.44510756-0.44476140) × R
    0.00034616000000004 × 6371000     		dl = 2205.38536000025m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44510756-0.44476140) × R
    0.00034616000000004 × 6371000     		dr = 2205.38536000025m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.48780589-0.48818939) × cos(0.44510756) × R
    0.000383499999999981 × 0.902564360125396 × 6371000     		do = 2205.21609596053m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.48780589-0.48818939) × cos(0.44476140) × R
    0.000383499999999981 × 0.902713346952603 × 6371000     		du = 2205.58011227223m
  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(0.44510756)-sin(0.44476140))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.902564360125396-0.902713346952603)×R²
    abs(0.48818939-0.48780589)×0.000148986827207542×R²
    0.000383499999999981×0.000148986827207542×6371000²
    0.000383499999999981×0.000148986827207542×40589641000000     		ar = 4863752.74035779m²