Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1949 / 794
↖ ↑ ↗
← N 73.378215°
W  8.701172°		 ← 2 795.59 m → N 73.378215°
W  8.613281°		 →
↑
2 797.63 m
↓
↑
2 797.63 m
↓
N 73.353055°
W  8.701172°		 ← 2 799.70 m →
7 826 787 m²		 N 73.353055°
W  8.613281°
↙ ↓ ↘

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 1949 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 794 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.4759521484375 y=0.1939697265625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.4759521484375 × 212)
    floor (0.4759521484375 × 4096)
    floor (1949.5)     		tx = 1949
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.1939697265625 × 212)
    floor (0.1939697265625 × 4096)
    floor (794.5)     		ty = 794
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1949 / 794 ti = "12/1949/794"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1949/794.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1949 ÷ 212
    1949 ÷ 4096     		x = 0.475830078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 794 ÷ 212
    794 ÷ 4096     		y = 0.19384765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.475830078125 × 2 - 1) × π
    -0.04833984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.15186410
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.19384765625 × 2 - 1) × π
    0.6123046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.92361190795361
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15186410} λ = -0.15186410}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.92361190795361))-π/2
    2×atan(6.84563968975315)-π/2
    2×1.42574388695758-π/2
    2.85148777391517-1.57079632675     		φ = 1.28069145
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15186410} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.701172°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.28069145 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.378215°
  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 1949 KachelY 794 -0.15186410 1.28069145 -8.701172 73.378215
    Oben rechts KachelX + 1 1950 KachelY 794 -0.15033012 1.28069145 -8.613281 73.378215
    Unten links KachelX 1949 KachelY + 1 795 -0.15186410 1.28025233 -8.701172 73.353055
    Unten rechts KachelX + 1 1950 KachelY + 1 795 -0.15033012 1.28025233 -8.613281 73.353055
  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(1.28069145-1.28025233) × R
    0.000439120000000015 × 6371000     		dl = 2797.6335200001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.28069145-1.28025233) × R
    0.000439120000000015 × 6371000     		dr = 2797.6335200001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15186410--0.15033012) × cos(1.28069145) × R
    0.00153397999999999 × 0.28605272107843 × 6371000     		do = 2795.58940427196m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15186410--0.15033012) × cos(1.28025233) × R
    0.00153397999999999 × 0.286473464364854 × 6371000     		du = 2799.70132276381m
  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(1.28069145)-sin(1.28025233))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.28605272107843-0.286473464364854)×R²
    abs(-0.15033012--0.15186410)×0.000420743286424052×R²
    0.00153397999999999×0.000420743286424052×6371000²
    0.00153397999999999×0.000420743286424052×40589641000000     		ar = 7826786.57181771m²