Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1479 / 1735
↖ ↑ ↗
← N 26.509905°
W 50.009766°		 ← 8 745.43 m → N 26.509905°
W 49.921875°		 →
↑
8 748.40 m
↓
↑
8 748.40 m
↓
N 26.431228°
W 50.009766°		 ← 8 751.41 m →
76 534 696 m²		 N 26.431228°
W 49.921875°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 12 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 1479 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1735 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.3612060546875 y=0.4237060546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.3612060546875 × 212)
    floor (0.3612060546875 × 4096)
    floor (1479.5)     		tx = 1479
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.4237060546875 × 212)
    floor (0.4237060546875 × 4096)
    floor (1735.5)     		ty = 1735
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1479 / 1735 ti = "12/1479/1735"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1479/1735.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1479 ÷ 212
    1479 ÷ 4096     		x = 0.361083984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1735 ÷ 212
    1735 ÷ 4096     		y = 0.423583984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.361083984375 × 2 - 1) × π
    -0.27783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.87283507
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.423583984375 × 2 - 1) × π
    0.15283203125 × 3.1415926535     		Φ = 0.480135986594482
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.87283507} λ = -0.87283507}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.480135986594482))-π/2
    2×atan(1.61629418159047)-π/2
    2×1.01674072262258-π/2
    2.03348144524515-1.57079632675     		φ = 0.46268512
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.87283507} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -50.009766°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46268512 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.509905°
  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 1479 KachelY 1735 -0.87283507 0.46268512 -50.009766 26.509905
    Oben rechts KachelX + 1 1480 KachelY 1735 -0.87130109 0.46268512 -49.921875 26.509905
    Unten links KachelX 1479 KachelY + 1 1736 -0.87283507 0.46131196 -50.009766 26.431228
    Unten rechts KachelX + 1 1480 KachelY + 1 1736 -0.87130109 0.46131196 -49.921875 26.431228
  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(0.46268512-0.46131196) × R
    0.00137315999999998 × 6371000     		dl = 8748.4023599999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46268512-0.46131196) × R
    0.00137315999999998 × 6371000     		dr = 8748.4023599999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.87283507--0.87130109) × cos(0.46268512) × R
    0.00153398000000005 × 0.894857214808168 × 6371000     		do = 8745.42755133666m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.87283507--0.87130109) × cos(0.46131196) × R
    0.00153398000000005 × 0.895469284374037 × 6371000     		du = 8751.40929898993m
  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(0.46268512)-sin(0.46131196))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.894857214808168-0.895469284374037)×R²
    abs(-0.87130109--0.87283507)×0.000612069565869455×R²
    0.00153398000000005×0.000612069565869455×6371000²
    0.00153398000000005×0.000612069565869455×40589641000000     		ar = 76534696.4229138m²