Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1762 / 1350
↖ ↑ ↗
← N 52.160454°
W 25.136719°		 ← 5 995.30 m → N 52.160454°
W 25.048828°		 →
↑
5 998.87 m
↓
↑
5 998.87 m
↓
N 52.106505°
W 25.136719°		 ← 6 002.56 m →
35 986 816 m²		 N 52.106505°
W 25.048828°
↙ ↓ ↘

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 1762 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1350 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.4302978515625 y=0.3297119140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.4302978515625 × 212)
    floor (0.4302978515625 × 4096)
    floor (1762.5)     		tx = 1762
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.3297119140625 × 212)
    floor (0.3297119140625 × 4096)
    floor (1350.5)     		ty = 1350
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1762 / 1350 ti = "12/1762/1350"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1762/1350.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1762 ÷ 212
    1762 ÷ 4096     		x = 0.43017578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1350 ÷ 212
    1350 ÷ 4096     		y = 0.32958984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43017578125 × 2 - 1) × π
    -0.1396484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.43871851
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.32958984375 × 2 - 1) × π
    0.3408203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.07071858991357
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43871851} λ = -0.43871851}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.07071858991357))-π/2
    2×atan(2.91747521516964)-π/2
    2×1.24058399907285-π/2
    2.48116799814569-1.57079632675     		φ = 0.91037167
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43871851} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.136719°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91037167 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.160454°
  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 1762 KachelY 1350 -0.43871851 0.91037167 -25.136719 52.160454
    Oben rechts KachelX + 1 1763 KachelY 1350 -0.43718452 0.91037167 -25.048828 52.160454
    Unten links KachelX 1762 KachelY + 1 1351 -0.43871851 0.90943008 -25.136719 52.106505
    Unten rechts KachelX + 1 1763 KachelY + 1 1351 -0.43718452 0.90943008 -25.048828 52.106505
  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(0.91037167-0.90943008) × R
    0.000941589999999937 × 6371000     		dl = 5998.8698899996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91037167-0.90943008) × R
    0.000941589999999937 × 6371000     		dr = 5998.8698899996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43871851--0.43718452) × cos(0.91037167) × R
    0.00153398999999999 × 0.613452272249651 × 6371000     		do = 5995.29990721056m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43871851--0.43718452) × cos(0.90943008) × R
    0.00153398999999999 × 0.614195603760768 × 6371000     		du = 6002.56452345084m
  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(0.91037167)-sin(0.90943008))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.613452272249651-0.614195603760768)×R²
    abs(-0.43718452--0.43871851)×0.000743331511116607×R²
    0.00153398999999999×0.000743331511116607×6371000²
    0.00153398999999999×0.000743331511116607×40589641000000     		ar = 35986816.4974966m²