Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 1958 / 1237
↖ ↑ ↗
← N 57.844751°
W  7.910156°		 ← 5 201.33 m → N 57.844751°
W  7.822266°		 →
↑
5 204.72 m
↓
↑
5 204.72 m
↓
N 57.797944°
W  7.910156°		 ← 5 208.09 m →
27 089 088 m²		 N 57.797944°
W  7.822266°
↙ ↓ ↘

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 1958 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1237 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.4781494140625 y=0.3021240234375 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.4781494140625 × 212)
    floor (0.4781494140625 × 4096)
    floor (1958.5)     		tx = 1958
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.3021240234375 × 212)
    floor (0.3021240234375 × 4096)
    floor (1237.5)     		ty = 1237
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 1958 / 1237 ti = "12/1958/1237"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/1958/1237.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1958 ÷ 212
    1958 ÷ 4096     		x = 0.47802734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1237 ÷ 212
    1237 ÷ 4096     		y = 0.302001953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.47802734375 × 2 - 1) × π
    -0.0439453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.13805827
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302001953125 × 2 - 1) × π
    0.39599609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.2440584189397
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13805827} λ = -0.13805827}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.2440584189397))-π/2
    2×atan(3.46966628873143)-π/2
    2×1.29018884329909-π/2
    2.58037768659818-1.57079632675     		φ = 1.00958136
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13805827} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.910156°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00958136 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.844751°
  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 1958 KachelY 1237 -0.13805827 1.00958136 -7.910156 57.844751
    Oben rechts KachelX + 1 1959 KachelY 1237 -0.13652429 1.00958136 -7.822266 57.844751
    Unten links KachelX 1958 KachelY + 1 1238 -0.13805827 1.00876442 -7.910156 57.797944
    Unten rechts KachelX + 1 1959 KachelY + 1 1238 -0.13652429 1.00876442 -7.822266 57.797944
  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(1.00958136-1.00876442) × R
    0.000816939999999988 × 6371000     		dl = 5204.72473999993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00958136-1.00876442) × R
    0.000816939999999988 × 6371000     		dr = 5204.72473999993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13805827--0.13652429) × cos(1.00958136) × R
    0.00153398000000002 × 0.532215192440623 × 6371000     		do = 5201.33193339439m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13805827--0.13652429) × cos(1.00876442) × R
    0.00153398000000002 × 0.532906643614054 × 6371000     		du = 5208.08947643305m
  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(1.00958136)-sin(1.00876442))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.532215192440623-0.532906643614054)×R²
    abs(-0.13652429--0.13805827)×0.000691451173430724×R²
    0.00153398000000002×0.000691451173430724×6371000²
    0.00153398000000002×0.000691451173430724×40589641000000     		ar = 27089088.076993m²