Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 2574 / 599
↖ ↑ ↗
← N 77.636542°
E 46.230468°		 ← 2 092.53 m → N 77.636542°
E 46.318360°		 →
↑
2 094.08 m
↓
↑
2 094.08 m
↓
N 77.617709°
E 46.230468°		 ← 2 095.67 m →
4 385 221 m²		 N 77.617709°
E 46.318360°
↙ ↓ ↘

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 2574 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 599 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.6285400390625 y=0.1463623046875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.6285400390625 × 212)
    floor (0.6285400390625 × 4096)
    floor (2574.5)     		tx = 2574
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.1463623046875 × 212)
    floor (0.1463623046875 × 4096)
    floor (599.5)     		ty = 599
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 2574 / 599 ti = "12/2574/599"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/2574/599.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2574 ÷ 212
    2574 ÷ 4096     		x = 0.62841796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 599 ÷ 212
    599 ÷ 4096     		y = 0.146240234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.62841796875 × 2 - 1) × π
    0.2568359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.80687389
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.146240234375 × 2 - 1) × π
    0.70751953125 × 3.1415926535     		Φ = 2.22273816158276
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.80687389} λ = 0.80687389}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.22273816158276))-π/2
    2×atan(9.23257657317856)-π/2
    2×1.46290479904407-π/2
    2.92580959808814-1.57079632675     		φ = 1.35501327
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.80687389} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.230468°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35501327 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.636542°
  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 2574 KachelY 599 0.80687389 1.35501327 46.230468 77.636542
    Oben rechts KachelX + 1 2575 KachelY 599 0.80840788 1.35501327 46.318360 77.636542
    Unten links KachelX 2574 KachelY + 1 600 0.80687389 1.35468458 46.230468 77.617709
    Unten rechts KachelX + 1 2575 KachelY + 1 600 0.80840788 1.35468458 46.318360 77.617709
  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(1.35501327-1.35468458) × R
    0.000328689999999909 × 6371000     		dl = 2094.08398999942m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35501327-1.35468458) × R
    0.000328689999999909 × 6371000     		dr = 2094.08398999942m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.80687389-0.80840788) × cos(1.35501327) × R
    0.00153398999999999 × 0.214112390816571 × 6371000     		do = 2092.53116316246m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.80687389-0.80840788) × cos(1.35468458) × R
    0.00153398999999999 × 0.214433446605324 × 6371000     		du = 2095.66885753184m
  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(1.35501327)-sin(1.35468458))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.214112390816571-0.214433446605324)×R²
    abs(0.80840788-0.80687389)×0.000321055788753188×R²
    0.00153398999999999×0.000321055788753188×6371000²
    0.00153398999999999×0.000321055788753188×40589641000000     		ar = 4385221.34460885m²