Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3779 / 3752
↖ ↑ ↗
← S 81.621352°
E152.138672°		 ← 1 424.06 m → S 81.621352°
E152.226562°		 →
↑
1 422.96 m
↓
↑
1 422.96 m
↓
S 81.634149°
E152.138672°		 ← 1 421.90 m →
2 024 854 m²		 S 81.634149°
E152.226562°
↙ ↓ ↘

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 3779 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3752 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.9227294921875 y=0.9161376953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.9227294921875 × 212)
    floor (0.9227294921875 × 4096)
    floor (3779.5)     		tx = 3779
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.9161376953125 × 212)
    floor (0.9161376953125 × 4096)
    floor (3752.5)     		ty = 3752
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3779 / 3752 ti = "12/3779/3752"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3779/3752.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3779 ÷ 212
    3779 ÷ 4096     		x = 0.922607421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3752 ÷ 212
    3752 ÷ 4096     		y = 0.916015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.922607421875 × 2 - 1) × π
    0.84521484375 × 3.1415926535     		Λ = 2.65532074
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.916015625 × 2 - 1) × π
    -0.83203125 × 3.1415926535     		Φ = -2.61390326248242
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.65532074} λ = 2.65532074}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.61390326248242))-π/2
    2×atan(0.0732480785753369)-π/2
    2×0.0731174998314953-π/2
    0.146234999662991-1.57079632675     		φ = -1.42456133
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.65532074} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 152.138672°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42456133 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.621352°
  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 3779 KachelY 3752 2.65532074 -1.42456133 152.138672 -81.621352
    Oben rechts KachelX + 1 3780 KachelY 3752 2.65685472 -1.42456133 152.226562 -81.621352
    Unten links KachelX 3779 KachelY + 1 3753 2.65532074 -1.42478468 152.138672 -81.634149
    Unten rechts KachelX + 1 3780 KachelY + 1 3753 2.65685472 -1.42478468 152.226562 -81.634149
  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(-1.42456133--1.42478468) × R
    0.000223349999999956 × 6371000     		dl = 1422.96284999972m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42456133--1.42478468) × R
    0.000223349999999956 × 6371000     		dr = 1422.96284999972m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.65532074-2.65685472) × cos(-1.42456133) × R
    0.00153398000000005 × 0.145714355831018 × 6371000     		do = 1424.06444404992m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.65532074-2.65685472) × cos(-1.42478468) × R
    0.00153398000000005 × 0.145493386079104 × 6371000     		du = 1421.90490962988m
  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(-1.42456133)-sin(-1.42478468))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.145714355831018-0.145493386079104)×R²
    abs(2.65685472-2.65532074)×0.000220969751913852×R²
    0.00153398000000005×0.000220969751913852×6371000²
    0.00153398000000005×0.000220969751913852×40589641000000     		ar = 2024854.33968214m²