Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 2303 / 1905
↖ ↑ ↗
← N 12.468760°
E 22.412109°		 ← 9 542.48 m → N 12.468760°
E 22.500000°		 →
↑
9 544.08 m
↓
↑
9 544.08 m
↓
N 12.382928°
E 22.412109°		 ← 9 545.63 m →
91 089 207 m²		 N 12.382928°
E 22.500000°
↙ ↓ ↘

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 2303 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1905 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.5623779296875 y=0.4652099609375 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.5623779296875 × 212)
    floor (0.5623779296875 × 4096)
    floor (2303.5)     		tx = 2303
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.4652099609375 × 212)
    floor (0.4652099609375 × 4096)
    floor (1905.5)     		ty = 1905
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 2303 / 1905 ti = "12/2303/1905"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/2303/1905.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2303 ÷ 212
    2303 ÷ 4096     		x = 0.562255859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1905 ÷ 212
    1905 ÷ 4096     		y = 0.465087890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.562255859375 × 2 - 1) × π
    0.12451171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.39116510
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.465087890625 × 2 - 1) × π
    0.06982421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.219359252661377
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39116510} λ = 0.39116510}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.219359252661377))-π/2
    2×atan(1.24527856597677)-π/2
    2×0.894208622478692-π/2
    1.78841724495738-1.57079632675     		φ = 0.21762092
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39116510} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.412109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21762092 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.468760°
  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 2303 KachelY 1905 0.39116510 0.21762092 22.412109 12.468760
    Oben rechts KachelX + 1 2304 KachelY 1905 0.39269908 0.21762092 22.500000 12.468760
    Unten links KachelX 2303 KachelY + 1 1906 0.39116510 0.21612287 22.412109 12.382928
    Unten rechts KachelX + 1 2304 KachelY + 1 1906 0.39269908 0.21612287 22.500000 12.382928
  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(0.21762092-0.21612287) × R
    0.00149805 × 6371000     		dl = 9544.07655000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21762092-0.21612287) × R
    0.00149805 × 6371000     		dr = 9544.07655000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39116510-0.39269908) × cos(0.21762092) × R
    0.00153397999999999 × 0.976413872773476 × 6371000     		do = 9542.47967514095m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39116510-0.39269908) × cos(0.21612287) × R
    0.00153397999999999 × 0.976736216926441 × 6371000     		du = 9545.62994022202m
  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(0.21762092)-sin(0.21612287))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.976413872773476-0.976736216926441)×R²
    abs(0.39269908-0.39116510)×0.000322344152964837×R²
    0.00153397999999999×0.000322344152964837×6371000²
    0.00153397999999999×0.000322344152964837×40589641000000     		ar = 91089206.7167577m²