Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6844 / 7740
↖ ↑ ↗
← S 83.004844°
E120.761719°		 ← 595.10 m → S 83.004844°
E120.805664°		 →
↑
594.86 m
↓
↑
594.86 m
↓
S 83.010194°
E120.761719°		 ← 594.65 m →
353 869 m²		 S 83.010194°
E120.805664°
↙ ↓ ↘

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 6844 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7740 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.83551025390625 y=0.94488525390625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.83551025390625 × 213)
    floor (0.83551025390625 × 8192)
    floor (6844.5)     		tx = 6844
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.94488525390625 × 213)
    floor (0.94488525390625 × 8192)
    floor (7740.5)     		ty = 7740
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6844 / 7740 ti = "13/6844/7740"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6844/7740.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6844 ÷ 213
    6844 ÷ 8192     		x = 0.83544921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7740 ÷ 213
    7740 ÷ 8192     		y = 0.94482421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.83544921875 × 2 - 1) × π
    0.6708984375 × 3.1415926535     		Λ = 2.10768960
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.94482421875 × 2 - 1) × π
    -0.8896484375 × 3.1415926535     		Φ = -2.79491299544775
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.10768960} λ = 2.10768960}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.79491299544775))-π/2
    2×atan(0.0611201918361854)-π/2
    2×0.0610442535233545-π/2
    0.122088507046709-1.57079632675     		φ = -1.44870782
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.10768960} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 120.761719°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.44870782 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -83.004844°
  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 6844 KachelY 7740 2.10768960 -1.44870782 120.761719 -83.004844
    Oben rechts KachelX + 1 6845 KachelY 7740 2.10845659 -1.44870782 120.805664 -83.004844
    Unten links KachelX 6844 KachelY + 1 7741 2.10768960 -1.44880119 120.761719 -83.010194
    Unten rechts KachelX + 1 6845 KachelY + 1 7741 2.10845659 -1.44880119 120.805664 -83.010194
  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(-1.44870782--1.44880119) × R
    9.33699999998705e-05 × 6371000     		dl = 594.860269999175m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.44870782--1.44880119) × R
    9.33699999998705e-05 × 6371000     		dr = 594.860269999175m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.10768960-2.10845659) × cos(-1.44870782) × R
    0.000766989999999801 × 0.121785432279668 × 6371000     		do = 595.103697654192m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.10768960-2.10845659) × cos(-1.44880119) × R
    0.000766989999999801 × 0.12169275675311 × 6371000     		du = 594.650839315519m
  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(-1.44870782)-sin(-1.44880119))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.121785432279668-0.12169275675311)×R²
    abs(2.10845659-2.10768960)×9.26755265581031e-05×R²
    0.000766989999999801×9.26755265581031e-05×6371000²
    0.000766989999999801×9.26755265581031e-05×40589641000000     		ar = 353868.852805611m²