Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3532 / 1850
↖ ↑ ↗
← N 69.748551°
W 24.785156°		 ← 1 691.41 m → N 69.748551°
W 24.741211°		 →
↑
1 692.07 m
↓
↑
1 692.07 m
↓
N 69.733334°
W 24.785156°		 ← 1 692.63 m →
2 863 029 m²		 N 69.733334°
W 24.741211°
↙ ↓ ↘

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 3532 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1850 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.43121337890625 y=0.22589111328125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.43121337890625 × 213)
    floor (0.43121337890625 × 8192)
    floor (3532.5)     		tx = 3532
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.22589111328125 × 213)
    floor (0.22589111328125 × 8192)
    floor (1850.5)     		ty = 1850
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3532 / 1850 ti = "13/3532/1850"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3532/1850.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3532 ÷ 213
    3532 ÷ 8192     		x = 0.43115234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1850 ÷ 213
    1850 ÷ 8192     		y = 0.225830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43115234375 × 2 - 1) × π
    -0.1376953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.43258258
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.225830078125 × 2 - 1) × π
    0.54833984375 × 3.1415926535     		Φ = 1.72266042474634
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43258258} λ = -0.43258258}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.72266042474634))-π/2
    2×atan(5.59940546279177)-π/2
    2×1.39406909623832-π/2
    2.78813819247665-1.57079632675     		φ = 1.21734187
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43258258} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -24.785156°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21734187 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.748551°
  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 3532 KachelY 1850 -0.43258258 1.21734187 -24.785156 69.748551
    Oben rechts KachelX + 1 3533 KachelY 1850 -0.43181559 1.21734187 -24.741211 69.748551
    Unten links KachelX 3532 KachelY + 1 1851 -0.43258258 1.21707628 -24.785156 69.733334
    Unten rechts KachelX + 1 3533 KachelY + 1 1851 -0.43181559 1.21707628 -24.741211 69.733334
  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(1.21734187-1.21707628) × R
    0.000265590000000149 × 6371000     		dl = 1692.07389000095m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21734187-1.21707628) × R
    0.000265590000000149 × 6371000     		dr = 1692.07389000095m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43258258--0.43181559) × cos(1.21734187) × R
    0.000766989999999967 × 0.346140777508011 × 6371000     		do = 1691.41458668821m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43258258--0.43181559) × cos(1.21707628) × R
    0.000766989999999967 × 0.346389937209692 × 6371000     		du = 1692.63210389861m
  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(1.21734187)-sin(1.21707628))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.346140777508011-0.346389937209692)×R²
    abs(-0.43181559--0.43258258)×0.000249159701681434×R²
    0.000766989999999967×0.000249159701681434×6371000²
    0.000766989999999967×0.000249159701681434×40589641000000     		ar = 2863028.54067356m²