Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 4648 / 3753
↖ ↑ ↗
← N 14.902322°
E 24.257813°		 ← 4 722.14 m → N 14.902322°
E 24.301758°		 →
↑
4 722.57 m
↓
↑
4 722.57 m
↓
N 14.859851°
E 24.257813°		 ← 4 723.07 m →
22 302 819 m²		 N 14.859851°
E 24.301758°
↙ ↓ ↘

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 4648 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3753 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.56744384765625 y=0.45819091796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.56744384765625 × 213)
    floor (0.56744384765625 × 8192)
    floor (4648.5)     		tx = 4648
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.45819091796875 × 213)
    floor (0.45819091796875 × 8192)
    floor (3753.5)     		ty = 3753
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 4648 / 3753 ti = "13/4648/3753"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/4648/3753.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4648 ÷ 213
    4648 ÷ 8192     		x = 0.5673828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3753 ÷ 213
    3753 ÷ 8192     		y = 0.4581298828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5673828125 × 2 - 1) × π
    0.134765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42337870
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4581298828125 × 2 - 1) × π
    0.083740234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.263077705114868
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42337870} λ = 0.42337870}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.263077705114868))-π/2
    2×atan(1.3009278037687)-π/2
    2×0.915445454422809-π/2
    1.83089090884562-1.57079632675     		φ = 0.26009458
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42337870} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.257813°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.26009458 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 14.902322°
  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 4648 KachelY 3753 0.42337870 0.26009458 24.257813 14.902322
    Oben rechts KachelX + 1 4649 KachelY 3753 0.42414569 0.26009458 24.301758 14.902322
    Unten links KachelX 4648 KachelY + 1 3754 0.42337870 0.25935332 24.257813 14.859851
    Unten rechts KachelX + 1 4649 KachelY + 1 3754 0.42414569 0.25935332 24.301758 14.859851
  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(0.26009458-0.25935332) × R
    0.000741260000000021 × 6371000     		dl = 4722.56746000014m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.26009458-0.25935332) × R
    0.000741260000000021 × 6371000     		dr = 4722.56746000014m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42337870-0.42414569) × cos(0.26009458) × R
    0.000766990000000023 × 0.966365659133591 × 6371000     		do = 4722.13930904286m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42337870-0.42414569) × cos(0.25935332) × R
    0.000766990000000023 × 0.966556024904491 × 6371000     		du = 4723.06953010501m
  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(0.26009458)-sin(0.25935332))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.966365659133591-0.966556024904491)×R²
    abs(0.42414569-0.42337870)×0.000190365770900702×R²
    0.000766990000000023×0.000190365770900702×6371000²
    0.000766990000000023×0.000190365770900702×40589641000000     		ar = 22302818.979554m²