Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3750 / 3693
↖ ↑ ↗
← S 80.830907°
E149.589844°		 ← 1 557.31 m → S 80.830907°
E149.677734°		 →
↑
1 556.12 m
↓
↑
1 556.12 m
↓
S 80.844901°
E149.589844°		 ← 1 554.96 m →
2 421 527 m²		 S 80.844901°
E149.677734°
↙ ↓ ↘

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 3750 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3693 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.9156494140625 y=0.9017333984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.9156494140625 × 212)
    floor (0.9156494140625 × 4096)
    floor (3750.5)     		tx = 3750
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.9017333984375 × 212)
    floor (0.9017333984375 × 4096)
    floor (3693.5)     		ty = 3693
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3750 / 3693 ti = "12/3750/3693"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3750/3693.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3750 ÷ 212
    3750 ÷ 4096     		x = 0.91552734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3693 ÷ 212
    3693 ÷ 4096     		y = 0.901611328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.91552734375 × 2 - 1) × π
    0.8310546875 × 3.1415926535     		Λ = 2.61083530
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.901611328125 × 2 - 1) × π
    -0.80322265625 × 3.1415926535     		Φ = -2.52339839599976
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.61083530} λ = 2.61083530}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.52339839599976))-π/2
    2×atan(0.0801866372357772)-π/2
    2×0.0800154333123203-π/2
    0.160030866624641-1.57079632675     		φ = -1.41076546
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.61083530} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.589844°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41076546 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.830907°
  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 3750 KachelY 3693 2.61083530 -1.41076546 149.589844 -80.830907
    Oben rechts KachelX + 1 3751 KachelY 3693 2.61236928 -1.41076546 149.677734 -80.830907
    Unten links KachelX 3750 KachelY + 1 3694 2.61083530 -1.41100971 149.589844 -80.844901
    Unten rechts KachelX + 1 3751 KachelY + 1 3694 2.61236928 -1.41100971 149.677734 -80.844901
  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(-1.41076546--1.41100971) × R
    0.000244250000000168 × 6371000     		dl = 1556.11675000107m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41076546--1.41100971) × R
    0.000244250000000168 × 6371000     		dr = 1556.11675000107m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.61083530-2.61236928) × cos(-1.41076546) × R
    0.0015339799999996 × 0.159348679080418 × 6371000     		do = 1557.31250219324m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.61083530-2.61236928) × cos(-1.41100971) × R
    0.0015339799999996 × 0.159107545266883 × 6371000     		du = 1554.95590466958m
  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(-1.41076546)-sin(-1.41100971))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.159348679080418-0.159107545266883)×R²
    abs(2.61236928-2.61083530)×0.0002411338135348×R²
    0.0015339799999996×0.0002411338135348×6371000²
    0.0015339799999996×0.0002411338135348×40589641000000     		ar = 2421526.51125229m²