Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 2354 / 1733
↖ ↑ ↗
← N 26.667096°
E 26.894531°		 ← 8 733.43 m → N 26.667096°
E 26.982422°		 →
↑
8 736.42 m
↓
↑
8 736.42 m
↓
N 26.588527°
E 26.894531°		 ← 8 739.43 m →
76 325 178 m²		 N 26.588527°
E 26.982422°
↙ ↓ ↘

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 2354 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1733 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.5748291015625 y=0.4232177734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.5748291015625 × 212)
    floor (0.5748291015625 × 4096)
    floor (2354.5)     		tx = 2354
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.4232177734375 × 212)
    floor (0.4232177734375 × 4096)
    floor (1733.5)     		ty = 1733
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 2354 / 1733 ti = "12/2354/1733"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/2354/1733.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2354 ÷ 212
    2354 ÷ 4096     		x = 0.57470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1733 ÷ 212
    1733 ÷ 4096     		y = 0.423095703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57470703125 × 2 - 1) × π
    0.1494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46939812
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.423095703125 × 2 - 1) × π
    0.15380859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.483203948170166
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46939812} λ = 0.46939812}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.483203948170166))-π/2
    2×atan(1.62126052441363)-π/2
    2×1.01811247522829-π/2
    2.03622495045659-1.57079632675     		φ = 0.46542862
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46939812} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.894531°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46542862 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.667096°
  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 2354 KachelY 1733 0.46939812 0.46542862 26.894531 26.667096
    Oben rechts KachelX + 1 2355 KachelY 1733 0.47093210 0.46542862 26.982422 26.667096
    Unten links KachelX 2354 KachelY + 1 1734 0.46939812 0.46405734 26.894531 26.588527
    Unten rechts KachelX + 1 2355 KachelY + 1 1734 0.47093210 0.46405734 26.982422 26.588527
  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(0.46542862-0.46405734) × R
    0.00137128000000003 × 6371000     		dl = 8736.42488000019m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46542862-0.46405734) × R
    0.00137128000000003 × 6371000     		dr = 8736.42488000019m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46939812-0.47093210) × cos(0.46542862) × R
    0.00153398000000005 × 0.89362928052719 × 6371000     		do = 8733.42696608755m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46939812-0.47093210) × cos(0.46405734) × R
    0.00153398000000005 × 0.894243878653715 × 6371000     		du = 8739.43342533017m
  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(0.46542862)-sin(0.46405734))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.89362928052719-0.894243878653715)×R²
    abs(0.47093210-0.46939812)×0.000614598126525312×R²
    0.00153398000000005×0.000614598126525312×6371000²
    0.00153398000000005×0.000614598126525312×40589641000000     		ar = 76325178.0843882m²