Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 10764 / 2556
↖ ↑ ↗
← N 76.860811°
E 56.513672°		 ← 555.39 m → N 76.860811°
E 56.535644°		 →
↑
555.49 m
↓
↑
555.49 m
↓
N 76.855815°
E 56.513672°		 ← 555.59 m →
308 567 m²		 N 76.855815°
E 56.535644°
↙ ↓ ↘

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 10764 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2556 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.657012939453125 y=0.156036376953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.657012939453125 × 214)
    floor (0.657012939453125 × 16384)
    floor (10764.5)     		tx = 10764
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.156036376953125 × 214)
    floor (0.156036376953125 × 16384)
    floor (2556.5)     		ty = 2556
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 10764 / 2556 ti = "14/10764/2556"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/10764/2556.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10764 ÷ 214
    10764 ÷ 16384     		x = 0.656982421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2556 ÷ 214
    2556 ÷ 16384     		y = 0.156005859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.656982421875 × 2 - 1) × π
    0.31396484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.98634965
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.156005859375 × 2 - 1) × π
    0.68798828125 × 3.1415926535     		Φ = 2.16137893006909
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.98634965} λ = 0.98634965}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.16137893006909))-π/2
    2×atan(8.68310279856375)-π/2
    2×1.45613526714612-π/2
    2.91227053429225-1.57079632675     		φ = 1.34147421
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.98634965} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 56.513672°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34147421 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.860811°
  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 10764 KachelY 2556 0.98634965 1.34147421 56.513672 76.860811
    Oben rechts KachelX + 1 10765 KachelY 2556 0.98673314 1.34147421 56.535644 76.860811
    Unten links KachelX 10764 KachelY + 1 2557 0.98634965 1.34138702 56.513672 76.855815
    Unten rechts KachelX + 1 10765 KachelY + 1 2557 0.98673314 1.34138702 56.535644 76.855815
  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(1.34147421-1.34138702) × R
    8.71899999999037e-05 × 6371000     		dl = 555.487489999387m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34147421-1.34138702) × R
    8.71899999999037e-05 × 6371000     		dr = 555.487489999387m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.98634965-0.98673314) × cos(1.34147421) × R
    0.000383490000000042 × 0.227317439108434 × 6371000     		do = 555.385329254712m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.98634965-0.98673314) × cos(1.34138702) × R
    0.000383490000000042 × 0.227402345672285 × 6371000     		du = 555.59277422728m
  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(1.34147421)-sin(1.34138702))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.227317439108434-0.227402345672285)×R²
    abs(0.98673314-0.98634965)×8.49065638505175e-05×R²
    0.000383490000000042×8.49065638505175e-05×6371000²
    0.000383490000000042×8.49065638505175e-05×40589641000000     		ar = 308567.21926951m²