Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1549 / 1571
↖ ↑ ↗
← S 68.847665°
E 92.285156°		 ← 7 053.14 m → S 68.847665°
E 92.460938°		 →
↑
7 043.08 m
↓
↑
7 043.08 m
↓
S 68.911005°
E 92.285156°		 ← 7 032.99 m →
49 604 841 m²		 S 68.911005°
E 92.460938°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 1549 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1571 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.756591796875 y=0.767333984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.756591796875 × 211)
    floor (0.756591796875 × 2048)
    floor (1549.5)     		tx = 1549
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.767333984375 × 211)
    floor (0.767333984375 × 2048)
    floor (1571.5)     		ty = 1571
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1549 / 1571 ti = "11/1549/1571"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1549/1571.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1549 ÷ 211
    1549 ÷ 2048     		x = 0.75634765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1571 ÷ 211
    1571 ÷ 2048     		y = 0.76708984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75634765625 × 2 - 1) × π
    0.5126953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.61067983
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76708984375 × 2 - 1) × π
    -0.5341796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.67817498189893
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.61067983} λ = 1.61067983}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67817498189893))-π/2
    2×atan(0.186714422485221)-π/2
    2×0.184588944616345-π/2
    0.36917788923269-1.57079632675     		φ = -1.20161844
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.61067983} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 92.285156°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20161844 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.847665°
  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 1549 KachelY 1571 1.61067983 -1.20161844 92.285156 -68.847665
    Oben rechts KachelX + 1 1550 KachelY 1571 1.61374779 -1.20161844 92.460938 -68.847665
    Unten links KachelX 1549 KachelY + 1 1572 1.61067983 -1.20272393 92.285156 -68.911005
    Unten rechts KachelX + 1 1550 KachelY + 1 1572 1.61374779 -1.20272393 92.460938 -68.911005
  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(-1.20161844--1.20272393) × R
    0.00110549000000004 × 6371000     		dl = 7043.07679000027m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20161844--1.20272393) × R
    0.00110549000000004 × 6371000     		dr = 7043.07679000027m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.61067983-1.61374779) × cos(-1.20161844) × R
    0.00306795999999987 × 0.360848831226474 × 6371000     		do = 7053.14156996973m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.61067983-1.61374779) × cos(-1.20272393) × R
    0.00306795999999987 × 0.359817604079576 × 6371000     		du = 7032.98523183459m
  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(-1.20161844)-sin(-1.20272393))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.360848831226474-0.359817604079576)×R²
    abs(1.61374779-1.61067983)×0.00103122714689846×R²
    0.00306795999999987×0.00103122714689846×6371000²
    0.00306795999999987×0.00103122714689846×40589641000000     		ar = 49604841.4212689m²