Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6150 / 10246
↖ ↑ ↗
← S 41.079351°
W 44.868164°		 ← 1 841.70 m → S 41.079351°
W 44.846192°		 →
↑
1 841.47 m
↓
↑
1 841.47 m
↓
S 41.095912°
W 44.868164°		 ← 1 841.23 m →
3 391 008 m²		 S 41.095912°
W 44.846192°
↙ ↓ ↘

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 6150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10246 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.375396728515625 y=0.625396728515625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.375396728515625 × 214)
    floor (0.375396728515625 × 16384)
    floor (6150.5)     		tx = 6150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.625396728515625 × 214)
    floor (0.625396728515625 × 16384)
    floor (10246.5)     		ty = 10246
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6150 / 10246 ti = "14/6150/10246"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6150/10246.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6150 ÷ 214
    6150 ÷ 16384     		x = 0.3753662109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10246 ÷ 214
    10246 ÷ 16384     		y = 0.6253662109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3753662109375 × 2 - 1) × π
    -0.249267578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.78309719
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6253662109375 × 2 - 1) × π
    -0.250732421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.787699134556763
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.78309719} λ = -0.78309719}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.787699134556763))-π/2
    2×atan(0.454890233333346)-π/2
    2×0.426913197335358-π/2
    0.853826394670717-1.57079632675     		φ = -0.71696993
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.78309719} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.868164°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.71696993 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.079351°
  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 6150 KachelY 10246 -0.78309719 -0.71696993 -44.868164 -41.079351
    Oben rechts KachelX + 1 6151 KachelY 10246 -0.78271370 -0.71696993 -44.846192 -41.079351
    Unten links KachelX 6150 KachelY + 1 10247 -0.78309719 -0.71725897 -44.868164 -41.095912
    Unten rechts KachelX + 1 6151 KachelY + 1 10247 -0.78271370 -0.71725897 -44.846192 -41.095912
  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(-0.71696993--0.71725897) × R
    0.000289040000000074 × 6371000     		dl = 1841.47384000047m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.71696993--0.71725897) × R
    0.000289040000000074 × 6371000     		dr = 1841.47384000047m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.78309719--0.78271370) × cos(-0.71696993) × R
    0.000383490000000042 × 0.753800256513115 × 6371000     		do = 1841.69593541884m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.78309719--0.78271370) × cos(-0.71725897) × R
    0.000383490000000042 × 0.753610295796356 × 6371000     		du = 1841.23182058613m
  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(-0.71696993)-sin(-0.71725897))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.753800256513115-0.753610295796356)×R²
    abs(-0.78271370--0.78309719)×0.000189960716759807×R²
    0.000383490000000042×0.000189960716759807×6371000²
    0.000383490000000042×0.000189960716759807×40589641000000     		ar = 3391007.58225429m²