Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 2960 / 3471
↖ ↑ ↗
← N 26.470573°
W 49.921875°		 ← 4 374.21 m → N 26.470573°
W 49.877930°		 →
↑
4 374.90 m
↓
↑
4 374.90 m
↓
N 26.431228°
W 49.921875°		 ← 4 375.70 m →
19 140 010 m²		 N 26.431228°
W 49.877930°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 13 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 2960 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3471 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.36138916015625 y=0.42376708984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.36138916015625 × 213)
    floor (0.36138916015625 × 8192)
    floor (2960.5)     		tx = 2960
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.42376708984375 × 213)
    floor (0.42376708984375 × 8192)
    floor (3471.5)     		ty = 3471
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 2960 / 3471 ti = "13/2960/3471"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/2960/3471.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2960 ÷ 213
    2960 ÷ 8192     		x = 0.361328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3471 ÷ 213
    3471 ÷ 8192     		y = 0.4237060546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.361328125 × 2 - 1) × π
    -0.27734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.87130109
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4237060546875 × 2 - 1) × π
    0.152587890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.479368996200562
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.87130109} λ = -0.87130109}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.479368996200562))-π/2
    2×atan(1.61505497477005)-π/2
    2×1.01639749045633-π/2
    2.03279498091266-1.57079632675     		φ = 0.46199865
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.87130109} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -49.921875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46199865 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.470573°
  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 2960 KachelY 3471 -0.87130109 0.46199865 -49.921875 26.470573
    Oben rechts KachelX + 1 2961 KachelY 3471 -0.87053410 0.46199865 -49.877930 26.470573
    Unten links KachelX 2960 KachelY + 1 3472 -0.87130109 0.46131196 -49.921875 26.431228
    Unten rechts KachelX + 1 2961 KachelY + 1 3472 -0.87053410 0.46131196 -49.877930 26.431228
  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(0.46199865-0.46131196) × R
    0.00068668999999999 × 6371000     		dl = 4374.90198999993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46199865-0.46131196) × R
    0.00068668999999999 × 6371000     		dr = 4374.90198999993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.87130109--0.87053410) × cos(0.46199865) × R
    0.000766990000000023 × 0.895163411546397 × 6371000     		do = 4374.21000397511m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.87130109--0.87053410) × cos(0.46131196) × R
    0.000766990000000023 × 0.895469284374037 × 6371000     		du = 4375.70464949497m
  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(0.46199865)-sin(0.46131196))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.895163411546397-0.895469284374037)×R²
    abs(-0.87053410--0.87130109)×0.000305872827640052×R²
    0.000766990000000023×0.000305872827640052×6371000²
    0.000766990000000023×0.000305872827640052×40589641000000     		ar = 19140010.267008m²