Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3510 / 886
↖ ↑ ↗
← N 80.253391°
W 25.751953°		 ← 827.24 m → N 80.253391°
W 25.708008°		 →
↑
827.59 m
↓
↑
827.59 m
↓
N 80.245948°
W 25.751953°		 ← 827.87 m →
684 877 m²		 N 80.245948°
W 25.708008°
↙ ↓ ↘

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 3510 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 886 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.42852783203125 y=0.10821533203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.42852783203125 × 213)
    floor (0.42852783203125 × 8192)
    floor (3510.5)     		tx = 3510
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.10821533203125 × 213)
    floor (0.10821533203125 × 8192)
    floor (886.5)     		ty = 886
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3510 / 886 ti = "13/3510/886"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3510/886.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3510 ÷ 213
    3510 ÷ 8192     		x = 0.428466796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 886 ÷ 213
    886 ÷ 8192     		y = 0.108154296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.428466796875 × 2 - 1) × π
    -0.14306640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.44945637
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.108154296875 × 2 - 1) × π
    0.78369140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.46203916448608
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.44945637} λ = -0.44945637}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.46203916448608))-π/2
    2×atan(11.7287039279649)-π/2
    2×1.48574111699595-π/2
    2.9714822339919-1.57079632675     		φ = 1.40068591
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.44945637} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.751953°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40068591 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.253391°
  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 3510 KachelY 886 -0.44945637 1.40068591 -25.751953 80.253391
    Oben rechts KachelX + 1 3511 KachelY 886 -0.44868938 1.40068591 -25.708008 80.253391
    Unten links KachelX 3510 KachelY + 1 887 -0.44945637 1.40055601 -25.751953 80.245948
    Unten rechts KachelX + 1 3511 KachelY + 1 887 -0.44868938 1.40055601 -25.708008 80.245948
  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(1.40068591-1.40055601) × R
    0.000129899999999905 × 6371000     		dl = 827.592899999395m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40068591-1.40055601) × R
    0.000129899999999905 × 6371000     		dr = 827.592899999395m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.44945637--0.44868938) × cos(1.40068591) × R
    0.000766989999999967 × 0.169291173146512 × 6371000     		do = 827.240181636622m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.44945637--0.44868938) × cos(1.40055601) × R
    0.000766989999999967 × 0.169419196751676 × 6371000     		du = 827.865768124218m
  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(1.40068591)-sin(1.40055601))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.169291173146512-0.169419196751676)×R²
    abs(-0.44868938--0.44945637)×0.00012802360516409×R²
    0.000766989999999967×0.00012802360516409×6371000²
    0.000766989999999967×0.00012802360516409×40589641000000     		ar = 684876.967348421m²