Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9713 / 7379
↖ ↑ ↗
← N 17.581194°
E 33.420410°		 ← 2 329.15 m → N 17.581194°
E 33.442383°		 →
↑
2 329.24 m
↓
↑
2 329.24 m
↓
N 17.560247°
E 33.420410°		 ← 2 329.42 m →
5 425 464 m²		 N 17.560247°
E 33.442383°
↙ ↓ ↘

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 9713 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7379 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592864990234375 y=0.450408935546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592864990234375 × 214)
    floor (0.592864990234375 × 16384)
    floor (9713.5)     		tx = 9713
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.450408935546875 × 214)
    floor (0.450408935546875 × 16384)
    floor (7379.5)     		ty = 7379
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9713 / 7379 ti = "14/9713/7379"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9713/7379.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9713 ÷ 214
    9713 ÷ 16384     		x = 0.59283447265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7379 ÷ 214
    7379 ÷ 16384     		y = 0.45037841796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.59283447265625 × 2 - 1) × π
    0.1856689453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.58329619
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.45037841796875 × 2 - 1) × π
    0.0992431640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.311781595128845
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58329619} λ = 0.58329619}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.311781595128845))-π/2
    2×atan(1.36585635077066)-π/2
    2×0.938823024490445-π/2
    1.87764604898089-1.57079632675     		φ = 0.30684972
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58329619} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.420410°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30684972 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.581194°
  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 9713 KachelY 7379 0.58329619 0.30684972 33.420410 17.581194
    Oben rechts KachelX + 1 9714 KachelY 7379 0.58367969 0.30684972 33.442383 17.581194
    Unten links KachelX 9713 KachelY + 1 7380 0.58329619 0.30648412 33.420410 17.560247
    Unten rechts KachelX + 1 9714 KachelY + 1 7380 0.58367969 0.30648412 33.442383 17.560247
  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(0.30684972-0.30648412) × R
    0.000365599999999966 × 6371000     		dl = 2329.23759999978m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30684972-0.30648412) × R
    0.000365599999999966 × 6371000     		dr = 2329.23759999978m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58329619-0.58367969) × cos(0.30684972) × R
    0.000383499999999981 × 0.953289862816349 × 6371000     		do = 2329.15262608702m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58329619-0.58367969) × cos(0.30648412) × R
    0.000383499999999981 × 0.95340023114688 × 6371000     		du = 2329.42228665609m
  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(0.30684972)-sin(0.30648412))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.953289862816349-0.95340023114688)×R²
    abs(0.58367969-0.58329619)×0.00011036833053113×R²
    0.000383499999999981×0.00011036833053113×6371000²
    0.000383499999999981×0.00011036833053113×40589641000000     		ar = 5425463.98502092m²