Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6240 / 10336
↖ ↑ ↗
← S 42.553080°
W 42.890625°		 ← 1 799.80 m → S 42.553080°
W 42.868652°		 →
↑
1 799.55 m
↓
↑
1 799.55 m
↓
S 42.569264°
W 42.890625°		 ← 1 799.33 m →
3 238 409 m²		 S 42.569264°
W 42.868652°
↙ ↓ ↘

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 6240 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10336 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.380889892578125 y=0.630889892578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.380889892578125 × 214)
    floor (0.380889892578125 × 16384)
    floor (6240.5)     		tx = 6240
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.630889892578125 × 214)
    floor (0.630889892578125 × 16384)
    floor (10336.5)     		ty = 10336
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6240 / 10336 ti = "14/6240/10336"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6240/10336.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6240 ÷ 214
    6240 ÷ 16384     		x = 0.380859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10336 ÷ 214
    10336 ÷ 16384     		y = 0.630859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.380859375 × 2 - 1) × π
    -0.23828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.74858262
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.630859375 × 2 - 1) × π
    -0.26171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.822213702283203
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.74858262} λ = -0.74858262}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.822213702283203))-π/2
    2×atan(0.439457748313722)-π/2
    2×0.414052484452215-π/2
    0.82810496890443-1.57079632675     		φ = -0.74269136
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.74858262} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.890625°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.74269136 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.553080°
  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 6240 KachelY 10336 -0.74858262 -0.74269136 -42.890625 -42.553080
    Oben rechts KachelX + 1 6241 KachelY 10336 -0.74819913 -0.74269136 -42.868652 -42.553080
    Unten links KachelX 6240 KachelY + 1 10337 -0.74858262 -0.74297382 -42.890625 -42.569264
    Unten rechts KachelX + 1 6241 KachelY + 1 10337 -0.74819913 -0.74297382 -42.868652 -42.569264
  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(-0.74269136--0.74297382) × R
    0.000282459999999984 × 6371000     		dl = 1799.5526599999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.74269136--0.74297382) × R
    0.000282459999999984 × 6371000     		dr = 1799.5526599999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.74858262--0.74819913) × cos(-0.74269136) × R
    0.000383489999999931 × 0.736651134889731 × 6371000     		do = 1799.79694783255m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.74858262--0.74819913) × cos(-0.74297382) × R
    0.000383489999999931 × 0.73646008544792 × 6371000     		du = 1799.3301730107m
  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(-0.74269136)-sin(-0.74297382))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.736651134889731-0.73646008544792)×R²
    abs(-0.74819913--0.74858262)×0.00019104944181092×R²
    0.000383489999999931×0.00019104944181092×6371000²
    0.000383489999999931×0.00019104944181092×40589641000000     		ar = 3238409.41352608m²