Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8736 / 8736
↖ ↑ ↗
← S 11.867351°
E 11.953125°		 ← 2 390.99 m → S 11.867351°
E 11.975098°		 →
↑
2 390.91 m
↓
↑
2 390.91 m
↓
S 11.888853°
E 11.953125°		 ← 2 390.81 m →
5 716 424 m²		 S 11.888853°
E 11.975098°
↙ ↓ ↘

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 8736 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8736 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.533233642578125 y=0.533233642578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.533233642578125 × 214)
    floor (0.533233642578125 × 16384)
    floor (8736.5)     		tx = 8736
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.533233642578125 × 214)
    floor (0.533233642578125 × 16384)
    floor (8736.5)     		ty = 8736
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8736 / 8736 ti = "14/8736/8736"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8736/8736.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8736 ÷ 214
    8736 ÷ 16384     		x = 0.533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8736 ÷ 214
    8736 ÷ 16384     		y = 0.533203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.533203125 × 2 - 1) × π
    0.06640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.20862139
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.533203125 × 2 - 1) × π
    -0.06640625 × 3.1415926535     		Φ = -0.208621387146484
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.20862139} λ = 0.20862139}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.208621387146484))-π/2
    2×atan(0.811702498472065)-π/2
    2×0.681835989953108-π/2
    1.36367197990622-1.57079632675     		φ = -0.20712435
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.20862139} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 11.953125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.20712435 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -11.867351°
  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 8736 KachelY 8736 0.20862139 -0.20712435 11.953125 -11.867351
    Oben rechts KachelX + 1 8737 KachelY 8736 0.20900488 -0.20712435 11.975098 -11.867351
    Unten links KachelX 8736 KachelY + 1 8737 0.20862139 -0.20749963 11.953125 -11.888853
    Unten rechts KachelX + 1 8737 KachelY + 1 8737 0.20900488 -0.20749963 11.975098 -11.888853
  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(-0.20712435--0.20749963) × R
    0.000375279999999978 × 6371000     		dl = 2390.90887999986m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.20712435--0.20749963) × R
    0.000375279999999978 × 6371000     		dr = 2390.90887999986m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.20862139-0.20900488) × cos(-0.20712435) × R
    0.000383490000000014 × 0.978626327765447 × 6371000     		do = 2390.99431788002m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.20862139-0.20900488) × cos(-0.20749963) × R
    0.000383490000000014 × 0.97854908381106 × 6371000     		du = 2390.80559430822m
  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(-0.20712435)-sin(-0.20749963))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.978626327765447-0.97854908381106)×R²
    abs(0.20900488-0.20862139)×7.72439543871295e-05×R²
    0.000383490000000014×7.72439543871295e-05×6371000²
    0.000383490000000014×7.72439543871295e-05×40589641000000     		ar = 5716424.00330621m²