Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12328 / 4136
↖ ↑ ↗
← N 66.160510°
E 90.878906°		 ← 987.51 m → N 66.160510°
E 90.900879°		 →
↑
987.63 m
↓
↑
987.63 m
↓
N 66.151628°
E 90.878906°		 ← 987.86 m →
975 472 m²		 N 66.151628°
E 90.900879°
↙ ↓ ↘

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 12328 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4136 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.752471923828125 y=0.252471923828125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.752471923828125 × 214)
    floor (0.752471923828125 × 16384)
    floor (12328.5)     		tx = 12328
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.252471923828125 × 214)
    floor (0.252471923828125 × 16384)
    floor (4136.5)     		ty = 4136
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12328 / 4136 ti = "14/12328/4136"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12328/4136.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12328 ÷ 214
    12328 ÷ 16384     		x = 0.75244140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4136 ÷ 214
    4136 ÷ 16384     		y = 0.25244140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75244140625 × 2 - 1) × π
    0.5048828125 × 3.1415926535     		Λ = 1.58613613
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.25244140625 × 2 - 1) × π
    0.4951171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.55545651887158
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.58613613} λ = 1.58613613}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.55545651887158))-π/2
    2×atan(4.73724867501029)-π/2
    2×1.36275753542635-π/2
    2.72551507085269-1.57079632675     		φ = 1.15471874
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.58613613} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 90.878906°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.15471874 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.160510°
  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 12328 KachelY 4136 1.58613613 1.15471874 90.878906 66.160510
    Oben rechts KachelX + 1 12329 KachelY 4136 1.58651963 1.15471874 90.900879 66.160510
    Unten links KachelX 12328 KachelY + 1 4137 1.58613613 1.15456372 90.878906 66.151628
    Unten rechts KachelX + 1 12329 KachelY + 1 4137 1.58651963 1.15456372 90.900879 66.151628
  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(1.15471874-1.15456372) × R
    0.000155020000000006 × 6371000     		dl = 987.632420000036m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.15471874-1.15456372) × R
    0.000155020000000006 × 6371000     		dr = 987.632420000036m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.58613613-1.58651963) × cos(1.15471874) × R
    0.00038349999999987 × 0.40417581336684 × 6371000     		do = 987.514075018879m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.58613613-1.58651963) × cos(1.15456372) × R
    0.00038349999999987 × 0.404317602407637 × 6371000     		du = 987.860505133794m
  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(1.15471874)-sin(1.15456372))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.40417581336684-0.404317602407637)×R²
    abs(1.58651963-1.58613613)×0.000141789040797147×R²
    0.00038349999999987×0.000141789040797147×6371000²
    0.00038349999999987×0.000141789040797147×40589641000000     		ar = 975471.990454181m²