Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7682 / 5634
↖ ↑ ↗
← N 48.893615°
W 11.206055°		 ← 1 606.31 m → N 48.893615°
W 11.184082°		 →
↑
1 606.58 m
↓
↑
1 606.58 m
↓
N 48.879167°
W 11.206055°		 ← 1 606.78 m →
2 581 037 m²		 N 48.879167°
W 11.184082°
↙ ↓ ↘

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 7682 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5634 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.468902587890625 y=0.343902587890625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.468902587890625 × 214)
    floor (0.468902587890625 × 16384)
    floor (7682.5)     		tx = 7682
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.343902587890625 × 214)
    floor (0.343902587890625 × 16384)
    floor (5634.5)     		ty = 5634
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7682 / 5634 ti = "14/7682/5634"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7682/5634.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7682 ÷ 214
    7682 ÷ 16384     		x = 0.4688720703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5634 ÷ 214
    5634 ÷ 16384     		y = 0.3438720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4688720703125 × 2 - 1) × π
    -0.062255859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.19558255
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3438720703125 × 2 - 1) × π
    0.312255859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.980980713824829
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.19558255} λ = -0.19558255}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.980980713824829))-π/2
    2×atan(2.66707059275699)-π/2
    2×1.21207544901898-π/2
    2.42415089803797-1.57079632675     		φ = 0.85335457
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.19558255} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.206055°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85335457 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.893615°
  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 7682 KachelY 5634 -0.19558255 0.85335457 -11.206055 48.893615
    Oben rechts KachelX + 1 7683 KachelY 5634 -0.19519906 0.85335457 -11.184082 48.893615
    Unten links KachelX 7682 KachelY + 1 5635 -0.19558255 0.85310240 -11.206055 48.879167
    Unten rechts KachelX + 1 7683 KachelY + 1 5635 -0.19519906 0.85310240 -11.184082 48.879167
  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(0.85335457-0.85310240) × R
    0.000252169999999996 × 6371000     		dl = 1606.57506999997m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85335457-0.85310240) × R
    0.000252169999999996 × 6371000     		dr = 1606.57506999997m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.19558255--0.19519906) × cos(0.85335457) × R
    0.000383489999999986 × 0.657459214465196 × 6371000     		do = 1606.31407660309m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.19558255--0.19519906) × cos(0.85310240) × R
    0.000383489999999986 × 0.657649201166332 × 6371000     		du = 1606.77825492121m
  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(0.85335457)-sin(0.85310240))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.657459214465196-0.657649201166332)×R²
    abs(-0.19519906--0.19558255)×0.000189986701136569×R²
    0.000383489999999986×0.000189986701136569×6371000²
    0.000383489999999986×0.000189986701136569×40589641000000     		ar = 2581037.03239638m²