Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1796 / 2726
↖ ↑ ↗
← S 51.069017°
W 22.148438°		 ← 6 141.19 m → S 51.069017°
W 22.060547°		 →
↑
6 137.50 m
↓
↑
6 137.50 m
↓
S 51.124213°
W 22.148438°		 ← 6 133.86 m →
37 669 069 m²		 S 51.124213°
W 22.060547°
↙ ↓ ↘

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 1796 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2726 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.4385986328125 y=0.6656494140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.4385986328125 × 212)
    floor (0.4385986328125 × 4096)
    floor (1796.5)     		tx = 1796
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.6656494140625 × 212)
    floor (0.6656494140625 × 4096)
    floor (2726.5)     		ty = 2726
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1796 / 2726 ti = "12/1796/2726"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1796/2726.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1796 ÷ 212
    1796 ÷ 4096     		x = 0.4384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2726 ÷ 212
    2726 ÷ 4096     		y = 0.66552734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4384765625 × 2 - 1) × π
    -0.123046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.38656316
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.66552734375 × 2 - 1) × π
    -0.3310546875 × 3.1415926535     		Φ = -1.04003897415674
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38656316} λ = -0.38656316}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.04003897415674))-π/2
    2×atan(0.353440906629048)-π/2
    2×0.339736920173826-π/2
    0.679473840347652-1.57079632675     		φ = -0.89132249
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38656316} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.148438°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.89132249 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.069017°
  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 1796 KachelY 2726 -0.38656316 -0.89132249 -22.148438 -51.069017
    Oben rechts KachelX + 1 1797 KachelY 2726 -0.38502918 -0.89132249 -22.060547 -51.069017
    Unten links KachelX 1796 KachelY + 1 2727 -0.38656316 -0.89228584 -22.148438 -51.124213
    Unten rechts KachelX + 1 1797 KachelY + 1 2727 -0.38502918 -0.89228584 -22.060547 -51.124213
  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(-0.89132249--0.89228584) × R
    0.000963350000000029 × 6371000     		dl = 6137.50285000019m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.89132249--0.89228584) × R
    0.000963350000000029 × 6371000     		dr = 6137.50285000019m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38656316--0.38502918) × cos(-0.89132249) × R
    0.00153397999999999 × 0.628383806843492 × 6371000     		do = 6141.18651137072m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38656316--0.38502918) × cos(-0.89228584) × R
    0.00153397999999999 × 0.627634122078673 × 6371000     		du = 6133.85985222491m
  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(-0.89132249)-sin(-0.89228584))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.628383806843492-0.627634122078673)×R²
    abs(-0.38502918--0.38656316)×0.000749684764819403×R²
    0.00153397999999999×0.000749684764819403×6371000²
    0.00153397999999999×0.000749684764819403×40589641000000     		ar = 37669068.9334356m²