Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3701 / 2838
↖ ↑ ↗
← N 48.283193°
W 17.358399°		 ← 3 251.71 m → N 48.283193°
W 17.314453°		 →
↑
3 252.65 m
↓
↑
3 252.65 m
↓
N 48.253941°
W 17.358399°		 ← 3 253.58 m →
10 579 716 m²		 N 48.253941°
W 17.314453°
↙ ↓ ↘

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 3701 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2838 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.45184326171875 y=0.34649658203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.45184326171875 × 213)
    floor (0.45184326171875 × 8192)
    floor (3701.5)     		tx = 3701
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.34649658203125 × 213)
    floor (0.34649658203125 × 8192)
    floor (2838.5)     		ty = 2838
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3701 / 2838 ti = "13/3701/2838"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3701/2838.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3701 ÷ 213
    3701 ÷ 8192     		x = 0.4517822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2838 ÷ 213
    2838 ÷ 8192     		y = 0.346435546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4517822265625 × 2 - 1) × π
    -0.096435546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.30296121
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.346435546875 × 2 - 1) × π
    0.30712890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.96487391555249
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30296121} λ = -0.30296121}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.96487391555249))-π/2
    2×atan(2.6244567324357)-π/2
    2×1.20674850808913-π/2
    2.41349701617827-1.57079632675     		φ = 0.84270069
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30296121} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.358399°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.84270069 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.283193°
  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 3701 KachelY 2838 -0.30296121 0.84270069 -17.358399 48.283193
    Oben rechts KachelX + 1 3702 KachelY 2838 -0.30219422 0.84270069 -17.314453 48.283193
    Unten links KachelX 3701 KachelY + 1 2839 -0.30296121 0.84219015 -17.358399 48.253941
    Unten rechts KachelX + 1 3702 KachelY + 1 2839 -0.30219422 0.84219015 -17.314453 48.253941
  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(0.84270069-0.84219015) × R
    0.000510540000000059 × 6371000     		dl = 3252.65034000038m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.84270069-0.84219015) × R
    0.000510540000000059 × 6371000     		dr = 3252.65034000038m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30296121--0.30219422) × cos(0.84270069) × R
    0.000766989999999967 × 0.665449343914145 × 6371000     		do = 3251.71375387124m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30296121--0.30219422) × cos(0.84219015) × R
    0.000766989999999967 × 0.665830346188068 × 6371000     		du = 3253.57551892623m
  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(0.84270069)-sin(0.84219015))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.665449343914145-0.665830346188068)×R²
    abs(-0.30219422--0.30296121)×0.000381002273922237×R²
    0.000766989999999967×0.000381002273922237×6371000²
    0.000766989999999967×0.000381002273922237×40589641000000     		ar = 10579715.9122839m²