Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3637 / 2413
↖ ↑ ↗
← N 59.243415°
W 20.170898°		 ← 2 498.91 m → N 59.243415°
W 20.126953°		 →
↑
2 499.73 m
↓
↑
2 499.73 m
↓
N 59.220934°
W 20.170898°		 ← 2 500.56 m →
6 248 655 m²		 N 59.220934°
W 20.126953°
↙ ↓ ↘

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 3637 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2413 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.44403076171875 y=0.29461669921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.44403076171875 × 213)
    floor (0.44403076171875 × 8192)
    floor (3637.5)     		tx = 3637
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.29461669921875 × 213)
    floor (0.29461669921875 × 8192)
    floor (2413.5)     		ty = 2413
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3637 / 2413 ti = "13/3637/2413"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3637/2413.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3637 ÷ 213
    3637 ÷ 8192     		x = 0.4439697265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2413 ÷ 213
    2413 ÷ 8192     		y = 0.2945556640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4439697265625 × 2 - 1) × π
    -0.112060546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.35204859
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2945556640625 × 2 - 1) × π
    0.410888671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.29084483296887
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35204859} λ = -0.35204859}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.29084483296887))-π/2
    2×atan(3.63585695040668)-π/2
    2×1.30239448721735-π/2
    2.60478897443471-1.57079632675     		φ = 1.03399265
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35204859} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.170898°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03399265 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.243415°
  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 3637 KachelY 2413 -0.35204859 1.03399265 -20.170898 59.243415
    Oben rechts KachelX + 1 3638 KachelY 2413 -0.35128160 1.03399265 -20.126953 59.243415
    Unten links KachelX 3637 KachelY + 1 2414 -0.35204859 1.03360029 -20.170898 59.220934
    Unten rechts KachelX + 1 3638 KachelY + 1 2414 -0.35128160 1.03360029 -20.126953 59.220934
  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(1.03399265-1.03360029) × R
    0.000392359999999981 × 6371000     		dl = 2499.72555999988m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03399265-1.03360029) × R
    0.000392359999999981 × 6371000     		dr = 2499.72555999988m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35204859--0.35128160) × cos(1.03399265) × R
    0.000766989999999967 × 0.51139185583143 × 6371000     		do = 2498.91287208082m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35204859--0.35128160) × cos(1.03360029) × R
    0.000766989999999967 × 0.511728990100129 × 6371000     		du = 2500.56027642265m
  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(1.03399265)-sin(1.03360029))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.51139185583143-0.511728990100129)×R²
    abs(-0.35128160--0.35204859)×0.000337134268699746×R²
    0.000766989999999967×0.000337134268699746×6371000²
    0.000766989999999967×0.000337134268699746×40589641000000     		ar = 6248655.48808731m²