Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1902 / 1018
↖ ↑ ↗
← N 66.722541°
W 12.832032°		 ← 3 862.15 m → N 66.722541°
W 12.744140°		 →
↑
3 864.84 m
↓
↑
3 864.84 m
↓
N 66.687784°
W 12.832032°		 ← 3 867.60 m →
14 937 131 m²		 N 66.687784°
W 12.744140°
↙ ↓ ↘

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 1902 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1018 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.4644775390625 y=0.2486572265625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.4644775390625 × 212)
    floor (0.4644775390625 × 4096)
    floor (1902.5)     		tx = 1902
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.2486572265625 × 212)
    floor (0.2486572265625 × 4096)
    floor (1018.5)     		ty = 1018
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1902 / 1018 ti = "12/1902/1018"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1902/1018.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1902 ÷ 212
    1902 ÷ 4096     		x = 0.46435546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1018 ÷ 212
    1018 ÷ 4096     		y = 0.24853515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46435546875 × 2 - 1) × π
    -0.0712890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22396120
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.24853515625 × 2 - 1) × π
    0.5029296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.58000021147705
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22396120} λ = -0.22396120}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.58000021147705))-π/2
    2×atan(4.85495683794928)-π/2
    2×1.36766217907813-π/2
    2.73532435815625-1.57079632675     		φ = 1.16452803
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22396120} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.832032°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.16452803 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.722541°
  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 1902 KachelY 1018 -0.22396120 1.16452803 -12.832032 66.722541
    Oben rechts KachelX + 1 1903 KachelY 1018 -0.22242721 1.16452803 -12.744140 66.722541
    Unten links KachelX 1902 KachelY + 1 1019 -0.22396120 1.16392140 -12.832032 66.687784
    Unten rechts KachelX + 1 1903 KachelY + 1 1019 -0.22242721 1.16392140 -12.744140 66.687784
  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(1.16452803-1.16392140) × R
    0.000606630000000052 × 6371000     		dl = 3864.83973000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.16452803-1.16392140) × R
    0.000606630000000052 × 6371000     		dr = 3864.83973000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22396120--0.22242721) × cos(1.16452803) × R
    0.00153399000000001 × 0.395184137778101 × 6371000     		do = 3862.15445231571m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22396120--0.22242721) × cos(1.16392140) × R
    0.00153399000000001 × 0.395741316516025 × 6371000     		du = 3867.59978814195m
  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(1.16452803)-sin(1.16392140))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.395184137778101-0.395741316516025)×R²
    abs(-0.22242721--0.22396120)×0.000557178737923769×R²
    0.00153399000000001×0.000557178737923769×6371000²
    0.00153399000000001×0.000557178737923769×40589641000000     		ar = 14937131.1039075m²