Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8450 / 8962
↖ ↑ ↗
← S 16.678293°
E  5.668945°		 ← 2 340.49 m → S 16.678293°
E  5.690918°		 →
↑
2 340.32 m
↓
↑
2 340.32 m
↓
S 16.699340°
E  5.668945°		 ← 2 340.24 m →
5 477 208 m²		 S 16.699340°
E  5.690918°
↙ ↓ ↘

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 8450 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8962 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.515777587890625 y=0.547027587890625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.515777587890625 × 214)
    floor (0.515777587890625 × 16384)
    floor (8450.5)     		tx = 8450
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.547027587890625 × 214)
    floor (0.547027587890625 × 16384)
    floor (8962.5)     		ty = 8962
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8450 / 8962 ti = "14/8450/8962"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8450/8962.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8450 ÷ 214
    8450 ÷ 16384     		x = 0.5157470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8962 ÷ 214
    8962 ÷ 16384     		y = 0.5469970703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5157470703125 × 2 - 1) × π
    0.031494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.09894176
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5469970703125 × 2 - 1) × π
    -0.093994140625 × 3.1415926535     		Φ = -0.295291301659546
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.09894176} λ = 0.09894176}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.295291301659546))-π/2
    2×atan(0.74431473576506)-π/2
    2×0.6398525993126-π/2
    1.2797051986252-1.57079632675     		φ = -0.29109113
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.09894176} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 5.668945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.29109113 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -16.678293°
  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 8450 KachelY 8962 0.09894176 -0.29109113 5.668945 -16.678293
    Oben rechts KachelX + 1 8451 KachelY 8962 0.09932526 -0.29109113 5.690918 -16.678293
    Unten links KachelX 8450 KachelY + 1 8963 0.09894176 -0.29145847 5.668945 -16.699340
    Unten rechts KachelX + 1 8451 KachelY + 1 8963 0.09932526 -0.29145847 5.690918 -16.699340
  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(-0.29109113--0.29145847) × R
    0.000367340000000049 × 6371000     		dl = 2340.32314000031m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.29109113--0.29145847) × R
    0.000367340000000049 × 6371000     		dr = 2340.32314000031m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.09894176-0.09932526) × cos(-0.29109113) × R
    0.000383499999999995 × 0.957931294097632 × 6371000     		do = 2340.49293534589m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.09894176-0.09932526) × cos(-0.29145847) × R
    0.000383499999999995 × 0.957825803762065 × 6371000     		du = 2340.23519307704m
  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(-0.29109113)-sin(-0.29145847))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.957931294097632-0.957825803762065)×R²
    abs(0.09932526-0.09894176)×0.000105490335566838×R²
    0.000383499999999995×0.000105490335566838×6371000²
    0.000383499999999995×0.000105490335566838×40589641000000     		ar = 5477208.23708981m²