Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3344 / 3151
↖ ↑ ↗
← S 69.131271°
E113.906250°		 ← 3 481.41 m → S 69.131271°
E113.994141°		 →
↑
3 478.88 m
↓
↑
3 478.88 m
↓
S 69.162558°
E113.906250°		 ← 3 476.43 m →
12 102 757 m²		 S 69.162558°
E113.994141°
↙ ↓ ↘

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 3344 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3151 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.8165283203125 y=0.7694091796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.8165283203125 × 212)
    floor (0.8165283203125 × 4096)
    floor (3344.5)     		tx = 3344
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.7694091796875 × 212)
    floor (0.7694091796875 × 4096)
    floor (3151.5)     		ty = 3151
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3344 / 3151 ti = "12/3344/3151"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3344/3151.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3344 ÷ 212
    3344 ÷ 4096     		x = 0.81640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3151 ÷ 212
    3151 ÷ 4096     		y = 0.769287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.81640625 × 2 - 1) × π
    0.6328125 × 3.1415926535     		Λ = 1.98803910
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.769287109375 × 2 - 1) × π
    -0.53857421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.6919808089895
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.98803910} λ = 1.98803910}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.6919808089895))-π/2
    2×atan(0.184154387813027)-π/2
    2×0.182114013882869-π/2
    0.364228027765738-1.57079632675     		φ = -1.20656830
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.98803910} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 113.906250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20656830 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.131271°
  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 3344 KachelY 3151 1.98803910 -1.20656830 113.906250 -69.131271
    Oben rechts KachelX + 1 3345 KachelY 3151 1.98957308 -1.20656830 113.994141 -69.131271
    Unten links KachelX 3344 KachelY + 1 3152 1.98803910 -1.20711435 113.906250 -69.162558
    Unten rechts KachelX + 1 3345 KachelY + 1 3152 1.98957308 -1.20711435 113.994141 -69.162558
  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(-1.20656830--1.20711435) × R
    0.000546049999999854 × 6371000     		dl = 3478.88454999907m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20656830--1.20711435) × R
    0.000546049999999854 × 6371000     		dr = 3478.88454999907m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.98803910-1.98957308) × cos(-1.20656830) × R
    0.00153398000000005 × 0.356228069674021 × 6371000     		do = 3481.41214434361m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.98803910-1.98957308) × cos(-1.20711435) × R
    0.00153398000000005 × 0.355717787996262 × 6371000     		du = 3476.42516835486m
  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(-1.20656830)-sin(-1.20711435))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.356228069674021-0.355717787996262)×R²
    abs(1.98957308-1.98803910)×0.000510281677758684×R²
    0.00153398000000005×0.000510281677758684×6371000²
    0.00153398000000005×0.000510281677758684×40589641000000     		ar = 12102756.6649999m²