Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3744 / 2593
↖ ↑ ↗
← N 54.952386°
W 15.468750°		 ← 2 806.10 m → N 54.952386°
W 15.424805°		 →
↑
2 807 m
↓
↑
2 807 m
↓
N 54.927142°
W 15.468750°		 ← 2 807.87 m →
7 879 201 m²		 N 54.927142°
W 15.424805°
↙ ↓ ↘

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 3744 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2593 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.45709228515625 y=0.31658935546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.45709228515625 × 213)
    floor (0.45709228515625 × 8192)
    floor (3744.5)     		tx = 3744
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.31658935546875 × 213)
    floor (0.31658935546875 × 8192)
    floor (2593.5)     		ty = 2593
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3744 / 2593 ti = "13/3744/2593"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3744/2593.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3744 ÷ 213
    3744 ÷ 8192     		x = 0.45703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2593 ÷ 213
    2593 ÷ 8192     		y = 0.3165283203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45703125 × 2 - 1) × π
    -0.0859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.26998062
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3165283203125 × 2 - 1) × π
    0.366943359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.15278656206311
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.26998062} λ = -0.26998062}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.15278656206311))-π/2
    2×atan(3.16700568320753)-π/2
    2×1.26494819445168-π/2
    2.52989638890335-1.57079632675     		φ = 0.95910006
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.26998062} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.468750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.95910006 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 54.952386°
  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 3744 KachelY 2593 -0.26998062 0.95910006 -15.468750 54.952386
    Oben rechts KachelX + 1 3745 KachelY 2593 -0.26921363 0.95910006 -15.424805 54.952386
    Unten links KachelX 3744 KachelY + 1 2594 -0.26998062 0.95865947 -15.468750 54.927142
    Unten rechts KachelX + 1 3745 KachelY + 1 2594 -0.26921363 0.95865947 -15.424805 54.927142
  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(0.95910006-0.95865947) × R
    0.000440590000000074 × 6371000     		dl = 2806.99889000047m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.95910006-0.95865947) × R
    0.000440590000000074 × 6371000     		dr = 2806.99889000047m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.26998062--0.26921363) × cos(0.95910006) × R
    0.000766990000000023 × 0.574256976988312 × 6371000     		do = 2806.10286478915m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.26998062--0.26921363) × cos(0.95865947) × R
    0.000766990000000023 × 0.57461762130305 × 6371000     		du = 2807.8651508132m
  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(0.95910006)-sin(0.95865947))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.574256976988312-0.57461762130305)×R²
    abs(-0.26921363--0.26998062)×0.00036064431473859×R²
    0.000766990000000023×0.00036064431473859×6371000²
    0.000766990000000023×0.00036064431473859×40589641000000     		ar = 7879201.12160435m²