Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 1093 / 957
↖ ↑ ↗
← N 79.710759°
W131.967773°		 ← 872.81 m → N 79.710759°
W131.923828°		 →
↑
873.15 m
↓
↑
873.15 m
↓
N 79.702906°
W131.967773°		 ← 873.47 m →
762 380 m²		 N 79.702906°
W131.923828°
↙ ↓ ↘

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 1093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 957 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.13348388671875 y=0.11688232421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.13348388671875 × 213)
    floor (0.13348388671875 × 8192)
    floor (1093.5)     		tx = 1093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.11688232421875 × 213)
    floor (0.11688232421875 × 8192)
    floor (957.5)     		ty = 957
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 1093 / 957 ti = "13/1093/957"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/1093/957.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1093 ÷ 213
    1093 ÷ 8192     		x = 0.1334228515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 957 ÷ 213
    957 ÷ 8192     		y = 0.1168212890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1334228515625 × 2 - 1) × π
    -0.733154296875 × 3.1415926535     		Λ = -2.30327215
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1168212890625 × 2 - 1) × π
    0.766357421875 × 3.1415926535     		Φ = 2.4075828465177
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.30327215} λ = -2.30327215}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.4075828465177))-π/2
    2×atan(11.1070811517339)-π/2
    2×1.48100576056108-π/2
    2.96201152112216-1.57079632675     		φ = 1.39121519
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.30327215} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -131.967773°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39121519 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.710759°
  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 1093 KachelY 957 -2.30327215 1.39121519 -131.967773 79.710759
    Oben rechts KachelX + 1 1094 KachelY 957 -2.30250516 1.39121519 -131.923828 79.710759
    Unten links KachelX 1093 KachelY + 1 958 -2.30327215 1.39107814 -131.967773 79.702906
    Unten rechts KachelX + 1 1094 KachelY + 1 958 -2.30250516 1.39107814 -131.923828 79.702906
  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(1.39121519-1.39107814) × R
    0.000137049999999972 × 6371000     		dl = 873.145549999821m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39121519-1.39107814) × R
    0.000137049999999972 × 6371000     		dr = 873.145549999821m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.30327215--2.30250516) × cos(1.39121519) × R
    0.000766990000000245 × 0.178617461810347 × 6371000     		do = 872.81302861337m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.30327215--2.30250516) × cos(1.39107814) × R
    0.000766990000000245 × 0.178752306175962 × 6371000     		du = 873.471944701144m
  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(1.39121519)-sin(1.39107814))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.178617461810347-0.178752306175962)×R²
    abs(-2.30250516--2.30327215)×0.000134844365615477×R²
    0.000766990000000245×0.000134844365615477×6371000²
    0.000766990000000245×0.000134844365615477×40589641000000     		ar = 762380.47793656m²