Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 4760 / 3749
↖ ↑ ↗
← N 15.072123°
E 29.179687°		 ← 4 718.39 m → N 15.072123°
E 29.223633°		 →
↑
4 718.87 m
↓
↑
4 718.87 m
↓
N 15.029686°
E 29.179687°		 ← 4 719.33 m →
22 267 719 m²		 N 15.029686°
E 29.223633°
↙ ↓ ↘

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 4760 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3749 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.58111572265625 y=0.45770263671875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.58111572265625 × 213)
    floor (0.58111572265625 × 8192)
    floor (4760.5)     		tx = 4760
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.45770263671875 × 213)
    floor (0.45770263671875 × 8192)
    floor (3749.5)     		ty = 3749
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 4760 / 3749 ti = "13/4760/3749"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/4760/3749.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4760 ÷ 213
    4760 ÷ 8192     		x = 0.5810546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3749 ÷ 213
    3749 ÷ 8192     		y = 0.4576416015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5810546875 × 2 - 1) × π
    0.162109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.50928162
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4576416015625 × 2 - 1) × π
    0.084716796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.266145666690552
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.50928162} λ = 0.50928162}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.266145666690552))-π/2
    2×atan(1.30492512896809)-π/2
    2×0.916927253964664-π/2
    1.83385450792933-1.57079632675     		φ = 0.26305818
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.50928162} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.179687°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.26305818 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 15.072123°
  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 4760 KachelY 3749 0.50928162 0.26305818 29.179687 15.072123
    Oben rechts KachelX + 1 4761 KachelY 3749 0.51004861 0.26305818 29.223633 15.072123
    Unten links KachelX 4760 KachelY + 1 3750 0.50928162 0.26231750 29.179687 15.029686
    Unten rechts KachelX + 1 4761 KachelY + 1 3750 0.51004861 0.26231750 29.223633 15.029686
  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(0.26305818-0.26231750) × R
    0.000740679999999994 × 6371000     		dl = 4718.87227999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.26305818-0.26231750) × R
    0.000740679999999994 × 6371000     		dr = 4718.87227999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.50928162-0.51004861) × cos(0.26305818) × R
    0.000766990000000023 × 0.96559926169715 × 6371000     		do = 4718.39431311222m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.50928162-0.51004861) × cos(0.26231750) × R
    0.000766990000000023 × 0.965791599343304 × 6371000     		du = 4719.33416972957m
  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(0.26305818)-sin(0.26231750))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.96559926169715-0.965791599343304)×R²
    abs(0.51004861-0.50928162)×0.000192337646153673×R²
    0.000766990000000023×0.000192337646153673×6371000²
    0.000766990000000023×0.000192337646153673×40589641000000     		ar = 22267718.6799438m²