Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3639 / 5365
↖ ↑ ↗
← S 48.603857°
W 20.083008°		 ← 3 231.25 m → S 48.603857°
W 20.039063°		 →
↑
3 230.35 m
↓
↑
3 230.35 m
↓
S 48.632909°
W 20.083008°		 ← 3 229.39 m →
10 435 069 m²		 S 48.632909°
W 20.039063°
↙ ↓ ↘

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 3639 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5365 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.44427490234375 y=0.65496826171875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.44427490234375 × 213)
    floor (0.44427490234375 × 8192)
    floor (3639.5)     		tx = 3639
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.65496826171875 × 213)
    floor (0.65496826171875 × 8192)
    floor (5365.5)     		ty = 5365
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3639 / 5365 ti = "13/3639/5365"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3639/5365.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3639 ÷ 213
    3639 ÷ 8192     		x = 0.4442138671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5365 ÷ 213
    5365 ÷ 8192     		y = 0.6549072265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4442138671875 × 2 - 1) × π
    -0.111572265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.35051461
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6549072265625 × 2 - 1) × π
    -0.309814453125 × 3.1415926535     		Φ = -0.97331080988562
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35051461} λ = -0.35051461}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.97331080988562))-π/2
    2×atan(0.377830041594545)-π/2
    2×0.361249491189569-π/2
    0.722498982379139-1.57079632675     		φ = -0.84829734
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35051461} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.083008°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84829734 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.603857°
  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 3639 KachelY 5365 -0.35051461 -0.84829734 -20.083008 -48.603857
    Oben rechts KachelX + 1 3640 KachelY 5365 -0.34974762 -0.84829734 -20.039063 -48.603857
    Unten links KachelX 3639 KachelY + 1 5366 -0.35051461 -0.84880438 -20.083008 -48.632909
    Unten rechts KachelX + 1 3640 KachelY + 1 5366 -0.34974762 -0.84880438 -20.039063 -48.632909
  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(-0.84829734--0.84880438) × R
    0.000507040000000014 × 6371000     		dl = 3230.35184000009m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84829734--0.84880438) × R
    0.000507040000000014 × 6371000     		dr = 3230.35184000009m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35051461--0.34974762) × cos(-0.84829734) × R
    0.000766990000000023 × 0.661261363699339 × 6371000     		do = 3231.24921665317m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35051461--0.34974762) × cos(-0.84880438) × R
    0.000766990000000023 × 0.6608809198237 × 6371000     		du = 3229.39018020763m
  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(-0.84829734)-sin(-0.84880438))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.661261363699339-0.6608809198237)×R²
    abs(-0.34974762--0.35051461)×0.000380443875639735×R²
    0.000766990000000023×0.000380443875639735×6371000²
    0.000766990000000023×0.000380443875639735×40589641000000     		ar = 10435069.4051779m²