Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6656 / 10751
↖ ↑ ↗
← S 48.908060°
W 33.750000°		 ← 1 605.85 m → S 48.908060°
W 33.728027°		 →
↑
1 605.62 m
↓
↑
1 605.62 m
↓
S 48.922499°
W 33.750000°		 ← 1 605.39 m →
2 578 011 m²		 S 48.922499°
W 33.728027°
↙ ↓ ↘

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 6656 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10751 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.406280517578125 y=0.656219482421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.406280517578125 × 214)
    floor (0.406280517578125 × 16384)
    floor (6656.5)     		tx = 6656
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.656219482421875 × 214)
    floor (0.656219482421875 × 16384)
    floor (10751.5)     		ty = 10751
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6656 / 10751 ti = "14/6656/10751"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6656/10751.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6656 ÷ 214
    6656 ÷ 16384     		x = 0.40625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10751 ÷ 214
    10751 ÷ 16384     		y = 0.65618896484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.40625 × 2 - 1) × π
    -0.1875 × 3.1415926535     		Λ = -0.58904862
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65618896484375 × 2 - 1) × π
    -0.3123779296875 × 3.1415926535     		Φ = -0.98136420902179
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.58904862} λ = -0.58904862}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.98136420902179))-π/2
    2×atan(0.374799445145022)-π/2
    2×0.358594829764239-π/2
    0.717189659528478-1.57079632675     		φ = -0.85360667
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.58904862} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.750000°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.85360667 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.908060°
  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 6656 KachelY 10751 -0.58904862 -0.85360667 -33.750000 -48.908060
    Oben rechts KachelX + 1 6657 KachelY 10751 -0.58866513 -0.85360667 -33.728027 -48.908060
    Unten links KachelX 6656 KachelY + 1 10752 -0.58904862 -0.85385869 -33.750000 -48.922499
    Unten rechts KachelX + 1 6657 KachelY + 1 10752 -0.58866513 -0.85385869 -33.728027 -48.922499
  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(-0.85360667--0.85385869) × R
    0.000252020000000019 × 6371000     		dl = 1605.61942000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.85360667--0.85385869) × R
    0.000252020000000019 × 6371000     		dr = 1605.61942000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.58904862--0.58866513) × cos(-0.85360667) × R
    0.000383490000000042 × 0.657269238712331 × 6371000     		do = 1605.84992503418m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.58904862--0.58866513) × cos(-0.85385869) × R
    0.000383490000000042 × 0.657079281492828 × 6371000     		du = 1605.38581874602m
  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(-0.85360667)-sin(-0.85385869))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.657269238712331-0.657079281492828)×R²
    abs(-0.58866513--0.58904862)×0.000189957219503101×R²
    0.000383490000000042×0.000189957219503101×6371000²
    0.000383490000000042×0.000189957219503101×40589641000000     		ar = 2578011.24985036m²