Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6622 / 3294
↖ ↑ ↗
← N 33.211116°
E111.005860°		 ← 4 088.32 m → N 33.211116°
E111.049805°		 →
↑
4 089.16 m
↓
↑
4 089.16 m
↓
N 33.174342°
E111.005860°		 ← 4 090.04 m →
16 721 333 m²		 N 33.174342°
E111.049805°
↙ ↓ ↘

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 6622 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3294 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.80841064453125 y=0.40216064453125 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.80841064453125 × 213)
    floor (0.80841064453125 × 8192)
    floor (6622.5)     		tx = 6622
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.40216064453125 × 213)
    floor (0.40216064453125 × 8192)
    floor (3294.5)     		ty = 3294
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6622 / 3294 ti = "13/6622/3294"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6622/3294.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6622 ÷ 213
    6622 ÷ 8192     		x = 0.808349609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3294 ÷ 213
    3294 ÷ 8192     		y = 0.402099609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.808349609375 × 2 - 1) × π
    0.61669921875 × 3.1415926535     		Λ = 1.93741774
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.402099609375 × 2 - 1) × π
    0.19580078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.615126295924561
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.93741774} λ = 1.93741774}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.615126295924561))-π/2
    2×atan(1.84989021840093)-π/2
    2×1.07521982874359-π/2
    2.15043965748719-1.57079632675     		φ = 0.57964333
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.93741774} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 111.005860°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.57964333 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 33.211116°
  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 6622 KachelY 3294 1.93741774 0.57964333 111.005860 33.211116
    Oben rechts KachelX + 1 6623 KachelY 3294 1.93818473 0.57964333 111.049805 33.211116
    Unten links KachelX 6622 KachelY + 1 3295 1.93741774 0.57900149 111.005860 33.174342
    Unten rechts KachelX + 1 6623 KachelY + 1 3295 1.93818473 0.57900149 111.049805 33.174342
  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(0.57964333-0.57900149) × R
    0.000641840000000005 × 6371000     		dl = 4089.16264000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.57964333-0.57900149) × R
    0.000641840000000005 × 6371000     		dr = 4089.16264000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.93741774-1.93818473) × cos(0.57964333) × R
    0.000766989999999801 × 0.836658060403913 × 6371000     		do = 4088.32399818707m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.93741774-1.93818473) × cos(0.57900149) × R
    0.000766989999999801 × 0.837009440219494 × 6371000     		du = 4090.04101329815m
  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(0.57964333)-sin(0.57900149))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.836658060403913-0.837009440219494)×R²
    abs(1.93818473-1.93741774)×0.000351379815581088×R²
    0.000766989999999801×0.000351379815581088×6371000²
    0.000766989999999801×0.000351379815581088×40589641000000     		ar = 16721332.9046655m²