Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 10756 / 14852
↖ ↑ ↗
← S 81.106812°
E 56.337891°		 ← 377.70 m → S 81.106812°
E 56.359863°		 →
↑
377.61 m
↓
↑
377.61 m
↓
S 81.110208°
E 56.337891°		 ← 377.56 m →
142 597 m²		 S 81.110208°
E 56.359863°
↙ ↓ ↘

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 10756 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14852 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.656524658203125 y=0.906524658203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.656524658203125 × 214)
    floor (0.656524658203125 × 16384)
    floor (10756.5)     		tx = 10756
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.906524658203125 × 214)
    floor (0.906524658203125 × 16384)
    floor (14852.5)     		ty = 14852
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 10756 / 14852 ti = "14/10756/14852"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/10756/14852.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10756 ÷ 214
    10756 ÷ 16384     		x = 0.656494140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14852 ÷ 214
    14852 ÷ 16384     		y = 0.906494140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.656494140625 × 2 - 1) × π
    0.31298828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.98328169
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.906494140625 × 2 - 1) × π
    -0.81298828125 × 3.1415926535     		Φ = -2.55407801175659
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.98328169} λ = 0.98328169}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.55407801175659))-π/2
    2×atan(0.077763896423643)-π/2
    2×0.0776077108371418-π/2
    0.155215421674284-1.57079632675     		φ = -1.41558091
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.98328169} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 56.337891°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41558091 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.106812°
  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 10756 KachelY 14852 0.98328169 -1.41558091 56.337891 -81.106812
    Oben rechts KachelX + 1 10757 KachelY 14852 0.98366518 -1.41558091 56.359863 -81.106812
    Unten links KachelX 10756 KachelY + 1 14853 0.98328169 -1.41564018 56.337891 -81.110208
    Unten rechts KachelX + 1 10757 KachelY + 1 14853 0.98366518 -1.41564018 56.359863 -81.110208
  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(-1.41558091--1.41564018) × R
    5.92699999999446e-05 × 6371000     		dl = 377.609169999647m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41558091--1.41564018) × R
    5.92699999999446e-05 × 6371000     		dr = 377.609169999647m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.98328169-0.98366518) × cos(-1.41558091) × R
    0.000383490000000042 × 0.15459292998482 × 6371000     		do = 377.703732968388m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.98328169-0.98366518) × cos(-1.41564018) × R
    0.000383490000000042 × 0.154534372242334 × 6371000     		du = 377.560663825877m
  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(-1.41558091)-sin(-1.41564018))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.15459292998482-0.154534372242334)×R²
    abs(0.98366518-0.98328169)×5.85577424861983e-05×R²
    0.000383490000000042×5.85577424861983e-05×6371000²
    0.000383490000000042×5.85577424861983e-05×40589641000000     		ar = 142597.3810436m²