Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 2328 / 1942
↖ ↑ ↗
← N  9.275622°
E 24.609375°		 ← 9 645.20 m → N  9.275622°
E 24.697266°		 →
↑
9 646.39 m
↓
↑
9 646.39 m
↓
N  9.188870°
E 24.609375°		 ← 9 647.57 m →
93 052 864 m²		 N  9.188870°
E 24.697266°
↙ ↓ ↘

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 2328 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1942 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.5684814453125 y=0.4742431640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.5684814453125 × 212)
    floor (0.5684814453125 × 4096)
    floor (2328.5)     		tx = 2328
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.4742431640625 × 212)
    floor (0.4742431640625 × 4096)
    floor (1942.5)     		ty = 1942
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 2328 / 1942 ti = "12/2328/1942"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/2328/1942.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2328 ÷ 212
    2328 ÷ 4096     		x = 0.568359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1942 ÷ 212
    1942 ÷ 4096     		y = 0.47412109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568359375 × 2 - 1) × π
    0.13671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.42951462
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.47412109375 × 2 - 1) × π
    0.0517578125 × 3.1415926535     		Φ = 0.16260196351123
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42951462} λ = 0.42951462}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.16260196351123))-π/2
    2×atan(1.17656827936573)-π/2
    2×0.866343236973168-π/2
    1.73268647394634-1.57079632675     		φ = 0.16189015
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42951462} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.609375°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.16189015 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 9.275622°
  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 2328 KachelY 1942 0.42951462 0.16189015 24.609375 9.275622
    Oben rechts KachelX + 1 2329 KachelY 1942 0.43104860 0.16189015 24.697266 9.275622
    Unten links KachelX 2328 KachelY + 1 1943 0.42951462 0.16037604 24.609375 9.188870
    Unten rechts KachelX + 1 2329 KachelY + 1 1943 0.43104860 0.16037604 24.697266 9.188870
  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(0.16189015-0.16037604) × R
    0.00151411000000001 × 6371000     		dl = 9646.39481000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.16189015-0.16037604) × R
    0.00151411000000001 × 6371000     		dr = 9646.39481000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42951462-0.43104860) × cos(0.16189015) × R
    0.00153397999999999 × 0.98692438473005 × 6371000     		do = 9645.19876744147m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42951462-0.43104860) × cos(0.16037604) × R
    0.00153397999999999 × 0.987167303558654 × 6371000     		du = 9647.57280989345m
  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(0.16189015)-sin(0.16037604))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.98692438473005-0.987167303558654)×R²
    abs(0.43104860-0.42951462)×0.000242918828603722×R²
    0.00153397999999999×0.000242918828603722×6371000²
    0.00153397999999999×0.000242918828603722×40589641000000     		ar = 93052863.5842605m²