Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 564 / 1640
↖ ↑ ↗
← S 72.816073°
W 80.859375°		 ← 5 774.66 m → S 72.816073°
W 80.683594°		 →
↑
5 766.26 m
↓
↑
5 766.26 m
↓
S 72.867931°
W 80.859375°		 ← 5 757.76 m →
33 249 505 m²		 S 72.867931°
W 80.683594°
↙ ↓ ↘

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 564 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1640 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.275634765625 y=0.801025390625 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.275634765625 × 211)
    floor (0.275634765625 × 2048)
    floor (564.5)     		tx = 564
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.801025390625 × 211)
    floor (0.801025390625 × 2048)
    floor (1640.5)     		ty = 1640
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 564 / 1640 ti = "11/564/1640"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/564/1640.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 564 ÷ 211
    564 ÷ 2048     		x = 0.275390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1640 ÷ 211
    1640 ÷ 2048     		y = 0.80078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.275390625 × 2 - 1) × π
    -0.44921875 × 3.1415926535     		Λ = -1.41126232
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.80078125 × 2 - 1) × π
    -0.6015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.88986433062109
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.41126232} λ = -1.41126232}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.88986433062109))-π/2
    2×atan(0.151092306045236)-π/2
    2×0.14995804602153-π/2
    0.29991609204306-1.57079632675     		φ = -1.27088023
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.41126232} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.859375°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27088023 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.816073°
  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 564 KachelY 1640 -1.41126232 -1.27088023 -80.859375 -72.816073
    Oben rechts KachelX + 1 565 KachelY 1640 -1.40819436 -1.27088023 -80.683594 -72.816073
    Unten links KachelX 564 KachelY + 1 1641 -1.41126232 -1.27178531 -80.859375 -72.867931
    Unten rechts KachelX + 1 565 KachelY + 1 1641 -1.40819436 -1.27178531 -80.683594 -72.867931
  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(-1.27088023--1.27178531) × R
    0.000905080000000114 × 6371000     		dl = 5766.26468000072m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27088023--1.27178531) × R
    0.000905080000000114 × 6371000     		dr = 5766.26468000072m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.41126232--1.40819436) × cos(-1.27088023) × R
    0.00306796000000009 × 0.29544004982785 × 6371000     		do = 5774.66328432439m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.41126232--1.40819436) × cos(-1.27178531) × R
    0.00306796000000009 × 0.29457525055005 × 6371000     		du = 5757.75994085173m
  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(-1.27088023)-sin(-1.27178531))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.29544004982785-0.29457525055005)×R²
    abs(-1.40819436--1.41126232)×0.000864799277799588×R²
    0.00306796000000009×0.000864799277799588×6371000²
    0.00306796000000009×0.000864799277799588×40589641000000     		ar = 33249504.6288315m²