Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 1125 / 619
↖ ↑ ↗
← N 82.051819°
W130.561523°		 ← 675.69 m → N 82.051819°
W130.517578°		 →
↑
675.96 m
↓
↑
675.96 m
↓
N 82.045740°
W130.561523°		 ← 676.21 m →
456 916 m²		 N 82.045740°
W130.517578°
↙ ↓ ↘

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 1125 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 619 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.13739013671875 y=0.07562255859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.13739013671875 × 213)
    floor (0.13739013671875 × 8192)
    floor (1125.5)     		tx = 1125
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.07562255859375 × 213)
    floor (0.07562255859375 × 8192)
    floor (619.5)     		ty = 619
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 1125 / 619 ti = "13/1125/619"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/1125/619.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1125 ÷ 213
    1125 ÷ 8192     		x = 0.1373291015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 619 ÷ 213
    619 ÷ 8192     		y = 0.0755615234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1373291015625 × 2 - 1) × π
    -0.725341796875 × 3.1415926535     		Λ = -2.27872846
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0755615234375 × 2 - 1) × π
    0.848876953125 × 3.1415926535     		Φ = 2.66682559966296
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.27872846} λ = -2.27872846}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.66682559966296))-π/2
    2×atan(14.3942036272747)-π/2
    2×1.50143536292985-π/2
    3.00287072585969-1.57079632675     		φ = 1.43207440
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.27872846} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -130.561523°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.43207440 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 82.051819°
  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 1125 KachelY 619 -2.27872846 1.43207440 -130.561523 82.051819
    Oben rechts KachelX + 1 1126 KachelY 619 -2.27796147 1.43207440 -130.517578 82.051819
    Unten links KachelX 1125 KachelY + 1 620 -2.27872846 1.43196830 -130.561523 82.045740
    Unten rechts KachelX + 1 1126 KachelY + 1 620 -2.27796147 1.43196830 -130.517578 82.045740
  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(1.43207440-1.43196830) × R
    0.000106099999999998 × 6371000     		dl = 675.963099999986m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.43207440-1.43196830) × R
    0.000106099999999998 × 6371000     		dr = 675.963099999986m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.27872846--2.27796147) × cos(1.43207440) × R
    0.000766989999999801 × 0.138277432486949 × 6371000     		do = 675.691746005729m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.27872846--2.27796147) × cos(1.43196830) × R
    0.000766989999999801 × 0.138382512462372 × 6371000     		du = 676.205218600547m
  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(1.43207440)-sin(1.43196830))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.138277432486949-0.138382512462372)×R²
    abs(-2.27796147--2.27872846)×0.000105079975423111×R²
    0.000766989999999801×0.000105079975423111×6371000²
    0.000766989999999801×0.000105079975423111×40589641000000     		ar = 456916.231964431m²