Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3733 / 3699
↖ ↑ ↗
← S 80.914557°
E148.095703°		 ← 1 543.22 m → S 80.914557°
E148.183594°		 →
↑
1 542.10 m
↓
↑
1 542.10 m
↓
S 80.928426°
E148.095703°		 ← 1 540.89 m →
2 378 007 m²		 S 80.928426°
E148.183594°
↙ ↓ ↘

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 3733 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3699 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.9114990234375 y=0.9031982421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.9114990234375 × 212)
    floor (0.9114990234375 × 4096)
    floor (3733.5)     		tx = 3733
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.9031982421875 × 212)
    floor (0.9031982421875 × 4096)
    floor (3699.5)     		ty = 3699
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3733 / 3699 ti = "12/3733/3699"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3733/3699.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3733 ÷ 212
    3733 ÷ 4096     		x = 0.911376953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3699 ÷ 212
    3699 ÷ 4096     		y = 0.903076171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.911376953125 × 2 - 1) × π
    0.82275390625 × 3.1415926535     		Λ = 2.58475763
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.903076171875 × 2 - 1) × π
    -0.80615234375 × 3.1415926535     		Φ = -2.53260228072681
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58475763} λ = 2.58475763}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.53260228072681))-π/2
    2×atan(0.0794519946389464)-π/2
    2×0.0792854416145286-π/2
    0.158570883229057-1.57079632675     		φ = -1.41222544
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58475763} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.095703°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41222544 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.914557°
  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 3733 KachelY 3699 2.58475763 -1.41222544 148.095703 -80.914557
    Oben rechts KachelX + 1 3734 KachelY 3699 2.58629161 -1.41222544 148.183594 -80.914557
    Unten links KachelX 3733 KachelY + 1 3700 2.58475763 -1.41246749 148.095703 -80.928426
    Unten rechts KachelX + 1 3734 KachelY + 1 3700 2.58629161 -1.41246749 148.183594 -80.928426
  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(-1.41222544--1.41246749) × R
    0.000242049999999994 × 6371000     		dl = 1542.10054999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41222544--1.41246749) × R
    0.000242049999999994 × 6371000     		dr = 1542.10054999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58475763-2.58629161) × cos(-1.41222544) × R
    0.00153398000000005 × 0.157907184854482 × 6371000     		do = 1543.22479846848m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58475763-2.58629161) × cos(-1.41246749) × R
    0.00153398000000005 × 0.157668167000313 × 6371000     		du = 1540.8888801873m
  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(-1.41222544)-sin(-1.41246749))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.157907184854482-0.157668167000313)×R²
    abs(2.58629161-2.58475763)×0.000239017854169826×R²
    0.00153398000000005×0.000239017854169826×6371000²
    0.00153398000000005×0.000239017854169826×40589641000000     		ar = 2378006.71167326m²