Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3669 / 2453
↖ ↑ ↗
← N 58.332567°
W 18.764649°		 ← 2 565.35 m → N 58.332567°
W 18.720703°		 →
↑
2 566.18 m
↓
↑
2 566.18 m
↓
N 58.309489°
W 18.764649°		 ← 2 567.03 m →
6 585 287 m²		 N 58.309489°
W 18.720703°
↙ ↓ ↘

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 3669 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2453 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.44793701171875 y=0.29949951171875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.44793701171875 × 213)
    floor (0.44793701171875 × 8192)
    floor (3669.5)     		tx = 3669
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.29949951171875 × 213)
    floor (0.29949951171875 × 8192)
    floor (2453.5)     		ty = 2453
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3669 / 2453 ti = "13/3669/2453"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3669/2453.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3669 ÷ 213
    3669 ÷ 8192     		x = 0.4478759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2453 ÷ 213
    2453 ÷ 8192     		y = 0.2994384765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4478759765625 × 2 - 1) × π
    -0.104248046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.32750490
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2994384765625 × 2 - 1) × π
    0.401123046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.26016521721204
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32750490} λ = -0.32750490}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.26016521721204))-π/2
    2×atan(3.52600399579366)-π/2
    2×1.29444584218464-π/2
    2.58889168436928-1.57079632675     		φ = 1.01809536
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32750490} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.764649°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01809536 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.332567°
  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 3669 KachelY 2453 -0.32750490 1.01809536 -18.764649 58.332567
    Oben rechts KachelX + 1 3670 KachelY 2453 -0.32673791 1.01809536 -18.720703 58.332567
    Unten links KachelX 3669 KachelY + 1 2454 -0.32750490 1.01769257 -18.764649 58.309489
    Unten rechts KachelX + 1 3670 KachelY + 1 2454 -0.32673791 1.01769257 -18.720703 58.309489
  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(1.01809536-1.01769257) × R
    0.000402790000000097 × 6371000     		dl = 2566.17509000062m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01809536-1.01769257) × R
    0.000402790000000097 × 6371000     		dr = 2566.17509000062m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32750490--0.32673791) × cos(1.01809536) × R
    0.000766989999999967 × 0.524987959998437 × 6371000     		do = 2565.35014386304m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32750490--0.32673791) × cos(1.01769257) × R
    0.000766989999999967 × 0.525330735859434 × 6371000     		du = 2567.02511580778m
  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(1.01809536)-sin(1.01769257))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.524987959998437-0.525330735859434)×R²
    abs(-0.32673791--0.32750490)×0.000342775860997069×R²
    0.000766989999999967×0.000342775860997069×6371000²
    0.000766989999999967×0.000342775860997069×40589641000000     		ar = 6585286.86098538m²