Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12417 / 4225
↖ ↑ ↗
← N 65.357677°
E 92.834473°		 ← 1 018.70 m → N 65.357677°
E 92.856445°		 →
↑
1 018.85 m
↓
↑
1 018.85 m
↓
N 65.348514°
E 92.834473°		 ← 1 019.06 m →
1 038 088 m²		 N 65.348514°
E 92.856445°
↙ ↓ ↘

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 12417 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4225 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.757904052734375 y=0.257904052734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.757904052734375 × 214)
    floor (0.757904052734375 × 16384)
    floor (12417.5)     		tx = 12417
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.257904052734375 × 214)
    floor (0.257904052734375 × 16384)
    floor (4225.5)     		ty = 4225
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12417 / 4225 ti = "14/12417/4225"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12417/4225.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12417 ÷ 214
    12417 ÷ 16384     		x = 0.75787353515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4225 ÷ 214
    4225 ÷ 16384     		y = 0.25787353515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75787353515625 × 2 - 1) × π
    0.5157470703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.62026721
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.25787353515625 × 2 - 1) × π
    0.4842529296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.5213254463421
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.62026721} λ = 1.62026721}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.5213254463421))-π/2
    2×atan(4.57828945233828)-π/2
    2×1.35575149040899-π/2
    2.71150298081797-1.57079632675     		φ = 1.14070665
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.62026721} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 92.834473°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.14070665 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.357677°
  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 12417 KachelY 4225 1.62026721 1.14070665 92.834473 65.357677
    Oben rechts KachelX + 1 12418 KachelY 4225 1.62065070 1.14070665 92.856445 65.357677
    Unten links KachelX 12417 KachelY + 1 4226 1.62026721 1.14054673 92.834473 65.348514
    Unten rechts KachelX + 1 12418 KachelY + 1 4226 1.62065070 1.14054673 92.856445 65.348514
  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(1.14070665-1.14054673) × R
    0.00015991999999998 × 6371000     		dl = 1018.85031999987m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.14070665-1.14054673) × R
    0.00015991999999998 × 6371000     		dr = 1018.85031999987m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.62026721-1.62065070) × cos(1.14070665) × R
    0.000383490000000153 × 0.416952313887981 × 6371000     		do = 1018.70406001624m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.62026721-1.62065070) × cos(1.14054673) × R
    0.000383490000000153 × 0.417097664379419 × 6371000     		du = 1019.05918248666m
  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(1.14070665)-sin(1.14054673))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.416952313887981-0.417097664379419)×R²
    abs(1.62065070-1.62026721)×0.000145350491438712×R²
    0.000383490000000153×0.000145350491438712×6371000²
    0.000383490000000153×0.000145350491438712×40589641000000     		ar = 1038087.86806507m²