Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 4644 / 4915
↖ ↑ ↗
← S 33.833920°
E 24.082031°		 ← 4 058.99 m → S 33.833920°
E 24.125977°		 →
↑
4 058.14 m
↓
↑
4 058.14 m
↓
S 33.870416°
E 24.082031°		 ← 4 057.26 m →
16 468 416 m²		 S 33.870416°
E 24.125977°
↙ ↓ ↘

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 4644 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4915 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.56695556640625 y=0.60003662109375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.56695556640625 × 213)
    floor (0.56695556640625 × 8192)
    floor (4644.5)     		tx = 4644
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.60003662109375 × 213)
    floor (0.60003662109375 × 8192)
    floor (4915.5)     		ty = 4915
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 4644 / 4915 ti = "13/4644/4915"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/4644/4915.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4644 ÷ 213
    4644 ÷ 8192     		x = 0.56689453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4915 ÷ 213
    4915 ÷ 8192     		y = 0.5999755859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56689453125 × 2 - 1) × π
    0.1337890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42031074
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5999755859375 × 2 - 1) × π
    -0.199951171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.628165132621216
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42031074} λ = 0.42031074}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.628165132621216))-π/2
    2×atan(0.53356993342598)-π/2
    2×0.490141512381164-π/2
    0.980283024762329-1.57079632675     		φ = -0.59051330
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42031074} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.082031°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.59051330 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -33.833920°
  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 4644 KachelY 4915 0.42031074 -0.59051330 24.082031 -33.833920
    Oben rechts KachelX + 1 4645 KachelY 4915 0.42107773 -0.59051330 24.125977 -33.833920
    Unten links KachelX 4644 KachelY + 1 4916 0.42031074 -0.59115027 24.082031 -33.870416
    Unten rechts KachelX + 1 4645 KachelY + 1 4916 0.42107773 -0.59115027 24.125977 -33.870416
  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(-0.59051330--0.59115027) × R
    0.000636969999999959 × 6371000     		dl = 4058.13586999974m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.59051330--0.59115027) × R
    0.000636969999999959 × 6371000     		dr = 4058.13586999974m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42031074-0.42107773) × cos(-0.59051330) × R
    0.000766989999999967 × 0.830654989532812 × 6371000     		do = 4058.99003265694m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42031074-0.42107773) × cos(-0.59115027) × R
    0.000766989999999967 × 0.830300164129962 × 6371000     		du = 4057.25618070679m
  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(-0.59051330)-sin(-0.59115027))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.830654989532812-0.830300164129962)×R²
    abs(0.42107773-0.42031074)×0.000354825402850367×R²
    0.000766989999999967×0.000354825402850367×6371000²
    0.000766989999999967×0.000354825402850367×40589641000000     		ar = 16468415.5009135m²