Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3669 / 2485
↖ ↑ ↗
← N 57.586559°
W 18.764649°		 ← 2 619.28 m → N 57.586559°
W 18.720703°		 →
↑
2 620.14 m
↓
↑
2 620.14 m
↓
N 57.562996°
W 18.764649°		 ← 2 620.98 m →
6 865 101 m²		 N 57.562996°
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 2485 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.44793701171875 y=0.30340576171875 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 (0.30340576171875 × 213)
    floor (0.30340576171875 × 8192)
    floor (2485.5)     		ty = 2485
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3669 / 2485 ti = "13/3669/2485"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3669/2485.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 2485 ÷ 213
    2485 ÷ 8192     		y = 0.3033447265625
    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 -(0.3033447265625 × 2 - 1) × π
    0.393310546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.23562152460657
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32750490} λ = -0.32750490}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.23562152460657))-π/2
    2×atan(3.44051622181054)-π/2
    2×1.28793569194199-π/2
    2.57587138388399-1.57079632675     		φ = 1.00507506
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32750490} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.764649°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00507506 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.586559°
  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 2485 -0.32750490 1.00507506 -18.764649 57.586559
    Oben rechts KachelX + 1 3670 KachelY 2485 -0.32673791 1.00507506 -18.720703 57.586559
    Unten links KachelX 3669 KachelY + 1 2486 -0.32750490 1.00466380 -18.764649 57.562996
    Unten rechts KachelX + 1 3670 KachelY + 1 2486 -0.32673791 1.00466380 -18.720703 57.562996
  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(1.00507506-1.00466380) × R
    0.000411259999999913 × 6371000     		dl = 2620.13745999945m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00507506-1.00466380) × R
    0.000411259999999913 × 6371000     		dr = 2620.13745999945m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32750490--0.32673791) × cos(1.00507506) × R
    0.000766989999999967 × 0.536024850402647 × 6371000     		do = 2619.28183476568m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32750490--0.32673791) × cos(1.00466380) × R
    0.000766989999999967 × 0.536371991660691 × 6371000     		du = 2620.97813819379m
  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(1.00507506)-sin(1.00466380))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.536024850402647-0.536371991660691)×R²
    abs(-0.32673791--0.32750490)×0.000347141258043693×R²
    0.000766989999999967×0.000347141258043693×6371000²
    0.000766989999999967×0.000347141258043693×40589641000000     		ar = 6865100.82440456m²