Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 10776 / 2584
↖ ↑ ↗
← N 76.720223°
E 56.777344°		 ← 561.22 m → N 76.720223°
E 56.799316°		 →
↑
561.35 m
↓
↑
561.35 m
↓
N 76.715175°
E 56.777344°		 ← 561.43 m →
315 100 m²		 N 76.715175°
E 56.799316°
↙ ↓ ↘

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 10776 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2584 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.657745361328125 y=0.157745361328125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.657745361328125 × 214)
    floor (0.657745361328125 × 16384)
    floor (10776.5)     		tx = 10776
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.157745361328125 × 214)
    floor (0.157745361328125 × 16384)
    floor (2584.5)     		ty = 2584
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 10776 / 2584 ti = "14/10776/2584"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/10776/2584.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10776 ÷ 214
    10776 ÷ 16384     		x = 0.65771484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2584 ÷ 214
    2584 ÷ 16384     		y = 0.15771484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.65771484375 × 2 - 1) × π
    0.3154296875 × 3.1415926535     		Λ = 0.99095159
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.15771484375 × 2 - 1) × π
    0.6845703125 × 3.1415926535     		Φ = 2.1506410645542
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.99095159} λ = 0.99095159}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.1506410645542))-π/2
    2×atan(8.59036361000901)-π/2
    2×1.45490841303141-π/2
    2.90981682606282-1.57079632675     		φ = 1.33902050
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.99095159} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 56.777344°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33902050 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.720223°
  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 10776 KachelY 2584 0.99095159 1.33902050 56.777344 76.720223
    Oben rechts KachelX + 1 10777 KachelY 2584 0.99133508 1.33902050 56.799316 76.720223
    Unten links KachelX 10776 KachelY + 1 2585 0.99095159 1.33893239 56.777344 76.715175
    Unten rechts KachelX + 1 10777 KachelY + 1 2585 0.99133508 1.33893239 56.799316 76.715175
  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(1.33902050-1.33893239) × R
    8.81099999998636e-05 × 6371000     		dl = 561.348809999131m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33902050-1.33893239) × R
    8.81099999998636e-05 × 6371000     		dr = 561.348809999131m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.99095159-0.99133508) × cos(1.33902050) × R
    0.000383490000000042 × 0.229706226029548 × 6371000     		do = 561.221648790537m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.99095159-0.99133508) × cos(1.33893239) × R
    0.000383490000000042 × 0.229791979077391 × 6371000     		du = 561.431161905314m
  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(1.33902050)-sin(1.33893239))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.229706226029548-0.229791979077391)×R²
    abs(0.99133508-0.99095159)×8.57530478428903e-05×R²
    0.000383490000000042×8.57530478428903e-05×6371000²
    0.000383490000000042×8.57530478428903e-05×40589641000000     		ar = 315099.909867348m²