Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6080 / 10176
↖ ↑ ↗
← S 39.909736°
W 46.406250°		 ← 1 874.13 m → S 39.909736°
W 46.384277°		 →
↑
1 873.90 m
↓
↑
1 873.90 m
↓
S 39.926589°
W 46.406250°		 ← 1 873.67 m →
3 511 508 m²		 S 39.926589°
W 46.384277°
↙ ↓ ↘

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 6080 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10176 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.371124267578125 y=0.621124267578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.371124267578125 × 214)
    floor (0.371124267578125 × 16384)
    floor (6080.5)     		tx = 6080
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.621124267578125 × 214)
    floor (0.621124267578125 × 16384)
    floor (10176.5)     		ty = 10176
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6080 / 10176 ti = "14/6080/10176"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6080/10176.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6080 ÷ 214
    6080 ÷ 16384     		x = 0.37109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10176 ÷ 214
    10176 ÷ 16384     		y = 0.62109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37109375 × 2 - 1) × π
    -0.2578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.80994186
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.62109375 × 2 - 1) × π
    -0.2421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.760854470769531
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.80994186} λ = -0.80994186}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.760854470769531))-π/2
    2×atan(0.467266990395897)-π/2
    2×0.43712001295821-π/2
    0.87424002591642-1.57079632675     		φ = -0.69655630
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.80994186} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -46.406250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.69655630 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.909736°
  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 6080 KachelY 10176 -0.80994186 -0.69655630 -46.406250 -39.909736
    Oben rechts KachelX + 1 6081 KachelY 10176 -0.80955836 -0.69655630 -46.384277 -39.909736
    Unten links KachelX 6080 KachelY + 1 10177 -0.80994186 -0.69685043 -46.406250 -39.926589
    Unten rechts KachelX + 1 6081 KachelY + 1 10177 -0.80955836 -0.69685043 -46.384277 -39.926589
  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(-0.69655630--0.69685043) × R
    0.000294130000000004 × 6371000     		dl = 1873.90223000002m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.69655630--0.69685043) × R
    0.000294130000000004 × 6371000     		dr = 1873.90223000002m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.80994186--0.80955836) × cos(-0.69655630) × R
    0.000383499999999981 × 0.767056140195237 × 6371000     		do = 1874.13177563192m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.80994186--0.80955836) × cos(-0.69685043) × R
    0.000383499999999981 × 0.766867399096869 × 6371000     		du = 1873.67062856421m
  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(-0.69655630)-sin(-0.69685043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.767056140195237-0.766867399096869)×R²
    abs(-0.80955836--0.80994186)×0.000188741098368306×R²
    0.000383499999999981×0.000188741098368306×6371000²
    0.000383499999999981×0.000188741098368306×40589641000000     		ar = 3511507.66672607m²