Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3726 / 3710
↖ ↑ ↗
← S 81.065957°
E147.480469°		 ← 1 517.72 m → S 81.065957°
E147.568359°		 →
↑
1 516.55 m
↓
↑
1 516.55 m
↓
S 81.079596°
E147.480469°		 ← 1 515.42 m →
2 299 959 m²		 S 81.079596°
E147.568359°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 12 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 3726 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3710 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.9097900390625 y=0.9058837890625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.9097900390625 × 212)
    floor (0.9097900390625 × 4096)
    floor (3726.5)     		tx = 3726
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.9058837890625 × 212)
    floor (0.9058837890625 × 4096)
    floor (3710.5)     		ty = 3710
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3726 / 3710 ti = "12/3726/3710"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3726/3710.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3726 ÷ 212
    3726 ÷ 4096     		x = 0.90966796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3710 ÷ 212
    3710 ÷ 4096     		y = 0.90576171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.90966796875 × 2 - 1) × π
    0.8193359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.57401976
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.90576171875 × 2 - 1) × π
    -0.8115234375 × 3.1415926535     		Φ = -2.54947606939307
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.57401976} λ = 2.57401976}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.54947606939307))-π/2
    2×atan(0.0781225860945201)-π/2
    2×0.0779642345695431-π/2
    0.155928469139086-1.57079632675     		φ = -1.41486786
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.57401976} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 147.480469°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41486786 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.065957°
  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 3726 KachelY 3710 2.57401976 -1.41486786 147.480469 -81.065957
    Oben rechts KachelX + 1 3727 KachelY 3710 2.57555374 -1.41486786 147.568359 -81.065957
    Unten links KachelX 3726 KachelY + 1 3711 2.57401976 -1.41510590 147.480469 -81.079596
    Unten rechts KachelX + 1 3727 KachelY + 1 3711 2.57555374 -1.41510590 147.568359 -81.079596
  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(-1.41486786--1.41510590) × R
    0.000238039999999939 × 6371000     		dl = 1516.55283999961m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41486786--1.41510590) × R
    0.000238039999999939 × 6371000     		dr = 1516.55283999961m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.57401976-2.57555374) × cos(-1.41486786) × R
    0.00153398000000005 × 0.155297368516921 × 6371000     		do = 1517.71909842523m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.57401976-2.57555374) × cos(-1.41510590) × R
    0.00153398000000005 × 0.155062212075803 × 6371000     		du = 1515.42091768198m
  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(-1.41486786)-sin(-1.41510590))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.155297368516921-0.155062212075803)×R²
    abs(2.57555374-2.57401976)×0.000235156441118073×R²
    0.00153398000000005×0.000235156441118073×6371000²
    0.00153398000000005×0.000235156441118073×40589641000000     		ar = 2299958.56362798m²