Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 2579 / 463
↖ ↑ ↗
← N 79.951265°
E 46.669922°		 ← 1 705.25 m → N 79.951265°
E 46.757813°		 →
↑
1 706.54 m
↓
↑
1 706.54 m
↓
N 79.935918°
E 46.669922°		 ← 1 707.82 m →
2 912 265 m²		 N 79.935918°
E 46.757813°
↙ ↓ ↘

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 2579 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 463 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.6297607421875 y=0.1131591796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.6297607421875 × 212)
    floor (0.6297607421875 × 4096)
    floor (2579.5)     		tx = 2579
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.1131591796875 × 212)
    floor (0.1131591796875 × 4096)
    floor (463.5)     		ty = 463
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 2579 / 463 ti = "12/2579/463"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/2579/463.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2579 ÷ 212
    2579 ÷ 4096     		x = 0.629638671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 463 ÷ 212
    463 ÷ 4096     		y = 0.113037109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.629638671875 × 2 - 1) × π
    0.25927734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.81454380
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.113037109375 × 2 - 1) × π
    0.77392578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.43135954872925
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.81454380} λ = 0.81454380}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.43135954872925))-π/2
    2×atan(11.374335536182)-π/2
    2×1.48310457542219-π/2
    2.96620915084438-1.57079632675     		φ = 1.39541282
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.81454380} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.669922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39541282 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.951265°
  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 2579 KachelY 463 0.81454380 1.39541282 46.669922 79.951265
    Oben rechts KachelX + 1 2580 KachelY 463 0.81607778 1.39541282 46.757813 79.951265
    Unten links KachelX 2579 KachelY + 1 464 0.81454380 1.39514496 46.669922 79.935918
    Unten rechts KachelX + 1 2580 KachelY + 1 464 0.81607778 1.39514496 46.757813 79.935918
  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(1.39541282-1.39514496) × R
    0.000267859999999898 × 6371000     		dl = 1706.53605999935m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39541282-1.39514496) × R
    0.000267859999999898 × 6371000     		dr = 1706.53605999935m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.81454380-0.81607778) × cos(1.39541282) × R
    0.00153397999999993 × 0.174485774099432 × 6371000     		do = 1705.24712867459m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.81454380-0.81607778) × cos(1.39514496) × R
    0.00153397999999993 × 0.174749518782549 × 6371000     		du = 1707.82470192324m
  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(1.39541282)-sin(1.39514496))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.174485774099432-0.174749518782549)×R²
    abs(0.81607778-0.81454380)×0.000263744683116934×R²
    0.00153397999999993×0.000263744683116934×6371000²
    0.00153397999999993×0.000263744683116934×40589641000000     		ar = 2912265.09455515m²