Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3391 / 3174
↖ ↑ ↗
← S 69.839622°
E118.037109°		 ← 3 368.25 m → S 69.839622°
E118.125000°		 →
↑
3 365.86 m
↓
↑
3 365.86 m
↓
S 69.869892°
E118.037109°		 ← 3 363.40 m →
11 328 915 m²		 S 69.869892°
E118.125000°
↙ ↓ ↘

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 3391 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3174 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.8280029296875 y=0.7750244140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.8280029296875 × 212)
    floor (0.8280029296875 × 4096)
    floor (3391.5)     		tx = 3391
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.7750244140625 × 212)
    floor (0.7750244140625 × 4096)
    floor (3174.5)     		ty = 3174
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3391 / 3174 ti = "12/3391/3174"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3391/3174.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3391 ÷ 212
    3391 ÷ 4096     		x = 0.827880859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3174 ÷ 212
    3174 ÷ 4096     		y = 0.77490234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.827880859375 × 2 - 1) × π
    0.65576171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.06013620
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.77490234375 × 2 - 1) × π
    -0.5498046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.72726236710986
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06013620} λ = 2.06013620}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.72726236710986))-π/2
    2×atan(0.177770414549045)-π/2
    2×0.175932487799534-π/2
    0.351864975599068-1.57079632675     		φ = -1.21893135
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06013620} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.037109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21893135 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.839622°
  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 3391 KachelY 3174 2.06013620 -1.21893135 118.037109 -69.839622
    Oben rechts KachelX + 1 3392 KachelY 3174 2.06167018 -1.21893135 118.125000 -69.839622
    Unten links KachelX 3391 KachelY + 1 3175 2.06013620 -1.21945966 118.037109 -69.869892
    Unten rechts KachelX + 1 3392 KachelY + 1 3175 2.06167018 -1.21945966 118.125000 -69.869892
  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(-1.21893135--1.21945966) × R
    0.000528309999999976 × 6371000     		dl = 3365.86300999985m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21893135--1.21945966) × R
    0.000528309999999976 × 6371000     		dr = 3365.86300999985m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06013620-2.06167018) × cos(-1.21893135) × R
    0.00153398000000005 × 0.344649118428257 × 6371000     		do = 3368.25120920829m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06013620-2.06167018) × cos(-1.21945966) × R
    0.00153398000000005 × 0.344153129070886 × 6371000     		du = 3363.40391187488m
  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(-1.21893135)-sin(-1.21945966))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.344649118428257-0.344153129070886)×R²
    abs(2.06167018-2.06013620)×0.000495989357370663×R²
    0.00153398000000005×0.000495989357370663×6371000²
    0.00153398000000005×0.000495989357370663×40589641000000     		ar = 11328914.7475671m²