Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 5651 / 3611
↖ ↑ ↗
← N 20.838278°
E 68.334961°		 ← 4 566.86 m → N 20.838278°
E 68.378906°		 →
↑
4 567.50 m
↓
↑
4 567.50 m
↓
N 20.797201°
E 68.334961°		 ← 4 568.10 m →
20 861 961 m²		 N 20.797201°
E 68.378906°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 13 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 5651 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3611 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.68988037109375 y=0.44085693359375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.68988037109375 × 213)
    floor (0.68988037109375 × 8192)
    floor (5651.5)     		tx = 5651
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.44085693359375 × 213)
    floor (0.44085693359375 × 8192)
    floor (3611.5)     		ty = 3611
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 5651 / 3611 ti = "13/5651/3611"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/5651/3611.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5651 ÷ 213
    5651 ÷ 8192     		x = 0.6898193359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3611 ÷ 213
    3611 ÷ 8192     		y = 0.4407958984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6898193359375 × 2 - 1) × π
    0.379638671875 × 3.1415926535     		Λ = 1.19267006
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4407958984375 × 2 - 1) × π
    0.118408203125 × 3.1415926535     		Φ = 0.371990341051636
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.19267006} λ = 1.19267006}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.371990341051636))-π/2
    2×atan(1.45061896977177)-π/2
    2×0.967246442472974-π/2
    1.93449288494595-1.57079632675     		φ = 0.36369656
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.19267006} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 68.334961°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36369656 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.838278°
  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 5651 KachelY 3611 1.19267006 0.36369656 68.334961 20.838278
    Oben rechts KachelX + 1 5652 KachelY 3611 1.19343705 0.36369656 68.378906 20.838278
    Unten links KachelX 5651 KachelY + 1 3612 1.19267006 0.36297964 68.334961 20.797201
    Unten rechts KachelX + 1 5652 KachelY + 1 3612 1.19343705 0.36297964 68.378906 20.797201
  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(0.36369656-0.36297964) × R
    0.00071692000000001 × 6371000     		dl = 4567.49732000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36369656-0.36297964) × R
    0.00071692000000001 × 6371000     		dr = 4567.49732000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.19267006-1.19343705) × cos(0.36369656) × R
    0.000766990000000023 × 0.934588229503929 × 6371000     		do = 4566.85911238406m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.19267006-1.19343705) × cos(0.36297964) × R
    0.000766990000000023 × 0.934843020272642 × 6371000     		du = 4568.10414576574m
  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(0.36369656)-sin(0.36297964))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.934588229503929-0.934843020272642)×R²
    abs(1.19343705-1.19267006)×0.00025479076871382×R²
    0.000766990000000023×0.00025479076871382×6371000²
    0.000766990000000023×0.00025479076871382×40589641000000     		ar = 20861960.9934923m²