Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9474 / 6961
↖ ↑ ↗
← N 26.096255°
E 28.168945°		 ← 2 194.20 m → N 26.096255°
E 28.190918°		 →
↑
2 194.36 m
↓
↑
2 194.36 m
↓
N 26.076520°
E 28.168945°		 ← 2 194.57 m →
4 815 282 m²		 N 26.076520°
E 28.190918°
↙ ↓ ↘

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 9474 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6961 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.578277587890625 y=0.424896240234375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.578277587890625 × 214)
    floor (0.578277587890625 × 16384)
    floor (9474.5)     		tx = 9474
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.424896240234375 × 214)
    floor (0.424896240234375 × 16384)
    floor (6961.5)     		ty = 6961
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9474 / 6961 ti = "14/9474/6961"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9474/6961.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9474 ÷ 214
    9474 ÷ 16384     		x = 0.5782470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6961 ÷ 214
    6961 ÷ 16384     		y = 0.42486572265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5782470703125 × 2 - 1) × π
    0.156494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.49164084
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42486572265625 × 2 - 1) × π
    0.1502685546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.472082587458313
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.49164084} λ = 0.49164084}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.472082587458313))-π/2
    2×atan(1.60332979319128)-π/2
    2×1.01313094867455-π/2
    2.02626189734911-1.57079632675     		φ = 0.45546557
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.49164084} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 28.168945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45546557 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.096255°
  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 9474 KachelY 6961 0.49164084 0.45546557 28.168945 26.096255
    Oben rechts KachelX + 1 9475 KachelY 6961 0.49202434 0.45546557 28.190918 26.096255
    Unten links KachelX 9474 KachelY + 1 6962 0.49164084 0.45512114 28.168945 26.076520
    Unten rechts KachelX + 1 9475 KachelY + 1 6962 0.49202434 0.45512114 28.190918 26.076520
  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(0.45546557-0.45512114) × R
    0.000344430000000007 × 6371000     		dl = 2194.36353000004m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45546557-0.45512114) × R
    0.000344430000000007 × 6371000     		dr = 2194.36353000004m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.49164084-0.49202434) × cos(0.45546557) × R
    0.000383499999999981 × 0.89805633036504 × 6371000     		do = 2194.20172376969m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.49164084-0.49202434) × cos(0.45512114) × R
    0.000383499999999981 × 0.898207785123052 × 6371000     		du = 2194.57176992366m
  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(0.45546557)-sin(0.45512114))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.89805633036504-0.898207785123052)×R²
    abs(0.49202434-0.49164084)×0.000151454758011371×R²
    0.000383499999999981×0.000151454758011371×6371000²
    0.000383499999999981×0.000151454758011371×40589641000000     		ar = 4815282.29559968m²