Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6342 / 6074
↖ ↑ ↗
← S 65.256707°
E 98.701172°		 ← 2 045.29 m → S 65.256707°
E 98.745117°		 →
↑
2 044.52 m
↓
↑
2 044.52 m
↓
S 65.275093°
E 98.701172°		 ← 2 043.86 m →
4 180 166 m²		 S 65.275093°
E 98.745117°
↙ ↓ ↘

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 6342 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6074 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.77423095703125 y=0.74151611328125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.77423095703125 × 213)
    floor (0.77423095703125 × 8192)
    floor (6342.5)     		tx = 6342
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.74151611328125 × 213)
    floor (0.74151611328125 × 8192)
    floor (6074.5)     		ty = 6074
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6342 / 6074 ti = "13/6342/6074"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6342/6074.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6342 ÷ 213
    6342 ÷ 8192     		x = 0.774169921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6074 ÷ 213
    6074 ÷ 8192     		y = 0.741455078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774169921875 × 2 - 1) × π
    0.54833984375 × 3.1415926535     		Λ = 1.72266042
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.741455078125 × 2 - 1) × π
    -0.48291015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.51710699917554
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72266042} λ = 1.72266042}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51710699917554))-π/2
    2×atan(0.219345536754245)-π/2
    2×0.215925969747455-π/2
    0.431851939494909-1.57079632675     		φ = -1.13894439
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72266042} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.701172°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13894439 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.256707°
  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 6342 KachelY 6074 1.72266042 -1.13894439 98.701172 -65.256707
    Oben rechts KachelX + 1 6343 KachelY 6074 1.72342742 -1.13894439 98.745117 -65.256707
    Unten links KachelX 6342 KachelY + 1 6075 1.72266042 -1.13926530 98.701172 -65.275093
    Unten rechts KachelX + 1 6343 KachelY + 1 6075 1.72342742 -1.13926530 98.745117 -65.275093
  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(-1.13894439--1.13926530) × R
    0.000320909999999897 × 6371000     		dl = 2044.51760999934m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13894439--1.13926530) × R
    0.000320909999999897 × 6371000     		dr = 2044.51760999934m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72266042-1.72342742) × cos(-1.13894439) × R
    0.000766999999999962 × 0.418553433719698 × 6371000     		do = 2045.28521141693m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72266042-1.72342742) × cos(-1.13926530) × R
    0.000766999999999962 × 0.418261964222467 × 6371000     		du = 2043.86092910495m
  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(-1.13894439)-sin(-1.13926530))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.418553433719698-0.418261964222467)×R²
    abs(1.72342742-1.72266042)×0.00029146949723069×R²
    0.000766999999999962×0.00029146949723069×6371000²
    0.000766999999999962×0.00029146949723069×40589641000000     		ar = 4180165.68295351m²