Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 1762 / 1386
↖ ↑ ↗
← N 75.737303°
W102.568359°		 ← 1 203.88 m → N 75.737303°
W102.524414°		 →
↑
1 204.31 m
↓
↑
1 204.31 m
↓
N 75.726472°
W102.568359°		 ← 1 204.77 m →
1 450 379 m²		 N 75.726472°
W102.524414°
↙ ↓ ↘

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 1762 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1386 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.21514892578125 y=0.16925048828125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.21514892578125 × 213)
    floor (0.21514892578125 × 8192)
    floor (1762.5)     		tx = 1762
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.16925048828125 × 213)
    floor (0.16925048828125 × 8192)
    floor (1386.5)     		ty = 1386
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 1762 / 1386 ti = "13/1762/1386"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/1762/1386.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 ÷ 213
    1762 ÷ 8192     		x = 0.215087890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1386 ÷ 213
    1386 ÷ 8192     		y = 0.169189453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.215087890625 × 2 - 1) × π
    -0.56982421875 × 3.1415926535     		Λ = -1.79015558
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.169189453125 × 2 - 1) × π
    0.66162109375 × 3.1415926535     		Φ = 2.07854396752563
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.79015558} λ = -1.79015558}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.07854396752563))-π/2
    2×atan(7.9928226283599)-π/2
    2×1.44633081351763-π/2
    2.89266162703526-1.57079632675     		φ = 1.32186530
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.79015558} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -102.568359°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.32186530 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.737303°
  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 1386 -1.79015558 1.32186530 -102.568359 75.737303
    Oben rechts KachelX + 1 1763 KachelY 1386 -1.78938859 1.32186530 -102.524414 75.737303
    Unten links KachelX 1762 KachelY + 1 1387 -1.79015558 1.32167627 -102.568359 75.726472
    Unten rechts KachelX + 1 1763 KachelY + 1 1387 -1.78938859 1.32167627 -102.524414 75.726472
  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(1.32186530-1.32167627) × R
    0.000189030000000034 × 6371000     		dl = 1204.31013000022m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.32186530-1.32167627) × R
    0.000189030000000034 × 6371000     		dr = 1204.31013000022m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.79015558--1.78938859) × cos(1.32186530) × R
    0.000766990000000023 × 0.246368076680182 × 6371000     		do = 1203.87595356795m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.79015558--1.78938859) × cos(1.32167627) × R
    0.000766990000000023 × 0.246551275680283 × 6371000     		du = 1204.77115425268m
  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(1.32186530)-sin(1.32167627))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.246368076680182-0.246551275680283)×R²
    abs(-1.78938859--1.79015558)×0.000183199000100775×R²
    0.000766990000000023×0.000183199000100775×6371000²
    0.000766990000000023×0.000183199000100775×40589641000000     		ar = 1450379.06009065m²