Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 9218 / 11266
↖ ↑ ↗
← S 55.801281°
E 22.543945°		 ← 1 373.28 m → S 55.801281°
E 22.565918°		 →
↑
1 373.01 m
↓
↑
1 373.01 m
↓
S 55.813629°
E 22.543945°		 ← 1 372.85 m →
1 885 235 m²		 S 55.813629°
E 22.565918°
↙ ↓ ↘

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 9218 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11266 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562652587890625 y=0.687652587890625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562652587890625 × 214)
    floor (0.562652587890625 × 16384)
    floor (9218.5)     		tx = 9218
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.687652587890625 × 214)
    floor (0.687652587890625 × 16384)
    floor (11266.5)     		ty = 11266
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 9218 / 11266 ti = "14/9218/11266"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/9218/11266.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9218 ÷ 214
    9218 ÷ 16384     		x = 0.5626220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11266 ÷ 214
    11266 ÷ 16384     		y = 0.6876220703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5626220703125 × 2 - 1) × π
    0.125244140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.39346607
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6876220703125 × 2 - 1) × π
    -0.375244140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.17886423545642
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39346607} λ = 0.39346607}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.17886423545642))-π/2
    2×atan(0.307627933161293)-π/2
    2×0.298440123518139-π/2
    0.596880247036277-1.57079632675     		φ = -0.97391608
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39346607} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.543945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.97391608 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.801281°
  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 9218 KachelY 11266 0.39346607 -0.97391608 22.543945 -55.801281
    Oben rechts KachelX + 1 9219 KachelY 11266 0.39384957 -0.97391608 22.565918 -55.801281
    Unten links KachelX 9218 KachelY + 1 11267 0.39346607 -0.97413159 22.543945 -55.813629
    Unten rechts KachelX + 1 9219 KachelY + 1 11267 0.39384957 -0.97413159 22.565918 -55.813629
  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(-0.97391608--0.97413159) × R
    0.000215510000000085 × 6371000     		dl = 1373.01421000054m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.97391608--0.97413159) × R
    0.000215510000000085 × 6371000     		dr = 1373.01421000054m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39346607-0.39384957) × cos(-0.97391608) × R
    0.000383499999999981 × 0.562064886351038 × 6371000     		do = 1373.28105242637m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39346607-0.39384957) × cos(-0.97413159) × R
    0.000383499999999981 × 0.561886626457219 × 6371000     		du = 1372.84551386039m
  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(-0.97391608)-sin(-0.97413159))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.562064886351038-0.561886626457219)×R²
    abs(0.39384957-0.39346607)×0.000178259893818811×R²
    0.000383499999999981×0.000178259893818811×6371000²
    0.000383499999999981×0.000178259893818811×40589641000000     		ar = 1885235.40628253m²