Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9659 / 7195
↖ ↑ ↗
← N 21.391705°
E 32.233886°		 ← 2 274.96 m → N 21.391705°
E 32.255859°		 →
↑
2 275.08 m
↓
↑
2 275.08 m
↓
N 21.371244°
E 32.233886°		 ← 2 275.28 m →
5 176 082 m²		 N 21.371244°
E 32.255859°
↙ ↓ ↘

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 9659 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7195 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.589569091796875 y=0.439178466796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.589569091796875 × 214)
    floor (0.589569091796875 × 16384)
    floor (9659.5)     		tx = 9659
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439178466796875 × 214)
    floor (0.439178466796875 × 16384)
    floor (7195.5)     		ty = 7195
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9659 / 7195 ti = "14/9659/7195"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9659/7195.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9659 ÷ 214
    9659 ÷ 16384     		x = 0.58953857421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7195 ÷ 214
    7195 ÷ 16384     		y = 0.43914794921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.58953857421875 × 2 - 1) × π
    0.1790771484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.56258745
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.43914794921875 × 2 - 1) × π
    0.1217041015625 × 3.1415926535     		Φ = 0.382344711369568
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.56258745} λ = 0.56258745}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.382344711369568))-π/2
    2×atan(1.46571724746013)-π/2
    2×0.972076003477879-π/2
    1.94415200695576-1.57079632675     		φ = 0.37335568
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.56258745} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.233886°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37335568 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.391705°
  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 9659 KachelY 7195 0.56258745 0.37335568 32.233886 21.391705
    Oben rechts KachelX + 1 9660 KachelY 7195 0.56297095 0.37335568 32.255859 21.391705
    Unten links KachelX 9659 KachelY + 1 7196 0.56258745 0.37299858 32.233886 21.371244
    Unten rechts KachelX + 1 9660 KachelY + 1 7196 0.56297095 0.37299858 32.255859 21.371244
  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(0.37335568-0.37299858) × R
    0.000357099999999999 × 6371000     		dl = 2275.08409999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37335568-0.37299858) × R
    0.000357099999999999 × 6371000     		dr = 2275.08409999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.56258745-0.56297095) × cos(0.37335568) × R
    0.000383499999999981 × 0.93110863293843 × 6371000     		do = 2274.95770402275m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.56258745-0.56297095) × cos(0.37299858) × R
    0.000383499999999981 × 0.931238822929872 × 6371000     		du = 2275.27579442975m
  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(0.37335568)-sin(0.37299858))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.93110863293843-0.931238822929872)×R²
    abs(0.56297095-0.56258745)×0.000130189991441876×R²
    0.000383499999999981×0.000130189991441876×6371000²
    0.000383499999999981×0.000130189991441876×40589641000000     		ar = 5176081.99681253m²