Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 452 / 332
↖ ↑ ↗
← N 76.351896°
W100.546875°		 ← 4 612.03 m → N 76.351896°
W100.371094°		 →
↑
4 618.91 m
↓
↑
4 618.91 m
↓
N 76.310357°
W100.546875°		 ← 4 625.80 m →
21 334 357 m²		 N 76.310357°
W100.371094°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 452 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 332 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.220947265625 y=0.162353515625 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.220947265625 × 211)
    floor (0.220947265625 × 2048)
    floor (452.5)     		tx = 452
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.162353515625 × 211)
    floor (0.162353515625 × 2048)
    floor (332.5)     		ty = 332
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 452 / 332 ti = "11/452/332"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/452/332.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 452 ÷ 211
    452 ÷ 2048     		x = 0.220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 332 ÷ 211
    332 ÷ 2048     		y = 0.162109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.220703125 × 2 - 1) × π
    -0.55859375 × 3.1415926535     		Λ = -1.75487402
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.162109375 × 2 - 1) × π
    0.67578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.12302941037305
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.75487402} λ = -1.75487402}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.12302941037305))-π/2
    2×atan(8.35641418943236)-π/2
    2×1.45169415482272-π/2
    2.90338830964543-1.57079632675     		φ = 1.33259198
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.75487402} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -100.546875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33259198 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.351896°
  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 452 KachelY 332 -1.75487402 1.33259198 -100.546875 76.351896
    Oben rechts KachelX + 1 453 KachelY 332 -1.75180606 1.33259198 -100.371094 76.351896
    Unten links KachelX 452 KachelY + 1 333 -1.75487402 1.33186699 -100.546875 76.310357
    Unten rechts KachelX + 1 453 KachelY + 1 333 -1.75180606 1.33186699 -100.371094 76.310357
  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(1.33259198-1.33186699) × R
    0.000724989999999925 × 6371000     		dl = 4618.91128999953m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33259198-1.33186699) × R
    0.000724989999999925 × 6371000     		dr = 4618.91128999953m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.75487402--1.75180606) × cos(1.33259198) × R
    0.00306795999999987 × 0.235958057996113 × 6371000     		do = 4612.02986847755m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.75487402--1.75180606) × cos(1.33186699) × R
    0.00306795999999987 × 0.236662514554843 × 6371000     		du = 4625.79915746688m
  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(1.33259198)-sin(1.33186699))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.235958057996113-0.236662514554843)×R²
    abs(-1.75180606--1.75487402)×0.000704456558730526×R²
    0.00306795999999987×0.000704456558730526×6371000²
    0.00306795999999987×0.000704456558730526×40589641000000     		ar = 21334357.3259649m²