Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6704 / 10736
↖ ↑ ↗
← S 48.690960°
W 32.695312°		 ← 1 612.82 m → S 48.690960°
W 32.673340°		 →
↑
1 612.63 m
↓
↑
1 612.63 m
↓
S 48.705463°
W 32.695312°		 ← 1 612.35 m →
2 600 496 m²		 S 48.705463°
W 32.673340°
↙ ↓ ↘

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 6704 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10736 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.409210205078125 y=0.655303955078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.409210205078125 × 214)
    floor (0.409210205078125 × 16384)
    floor (6704.5)     		tx = 6704
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.655303955078125 × 214)
    floor (0.655303955078125 × 16384)
    floor (10736.5)     		ty = 10736
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6704 / 10736 ti = "14/6704/10736"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6704/10736.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6704 ÷ 214
    6704 ÷ 16384     		x = 0.4091796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10736 ÷ 214
    10736 ÷ 16384     		y = 0.6552734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4091796875 × 2 - 1) × π
    -0.181640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.57064085
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6552734375 × 2 - 1) × π
    -0.310546875 × 3.1415926535     		Φ = -0.975611781067383
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.57064085} λ = -0.57064085}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.975611781067383))-π/2
    2×atan(0.37696166499513)-π/2
    2×0.360489376016754-π/2
    0.720978752033509-1.57079632675     		φ = -0.84981757
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.57064085} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.695312°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84981757 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.690960°
  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 6704 KachelY 10736 -0.57064085 -0.84981757 -32.695312 -48.690960
    Oben rechts KachelX + 1 6705 KachelY 10736 -0.57025736 -0.84981757 -32.673340 -48.690960
    Unten links KachelX 6704 KachelY + 1 10737 -0.57064085 -0.85007069 -32.695312 -48.705463
    Unten rechts KachelX + 1 6705 KachelY + 1 10737 -0.57025736 -0.85007069 -32.673340 -48.705463
  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(-0.84981757--0.85007069) × R
    0.000253119999999996 × 6371000     		dl = 1612.62751999997m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84981757--0.85007069) × R
    0.000253119999999996 × 6371000     		dr = 1612.62751999997m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.57064085--0.57025736) × cos(-0.84981757) × R
    0.000383489999999931 × 0.66012019098618 × 6371000     		do = 1612.81541379477m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.57064085--0.57025736) × cos(-0.85007069) × R
    0.000383489999999931 × 0.659930036224194 × 6371000     		du = 1612.3508248679m
  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(-0.84981757)-sin(-0.85007069))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.66012019098618-0.659930036224194)×R²
    abs(-0.57025736--0.57064085)×0.000190154761985584×R²
    0.000383489999999931×0.000190154761985584×6371000²
    0.000383489999999931×0.000190154761985584×40589641000000     		ar = 2600495.93040464m²