Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6625 / 3293
↖ ↑ ↗
← N 33.247876°
E111.137696°		 ← 4 086.61 m → N 33.247876°
E111.181641°		 →
↑
4 087.44 m
↓
↑
4 087.44 m
↓
N 33.211116°
E111.137696°		 ← 4 088.32 m →
16 707 279 m²		 N 33.211116°
E111.181641°
↙ ↓ ↘

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 6625 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3293 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.80877685546875 y=0.40203857421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.80877685546875 × 213)
    floor (0.80877685546875 × 8192)
    floor (6625.5)     		tx = 6625
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.40203857421875 × 213)
    floor (0.40203857421875 × 8192)
    floor (3293.5)     		ty = 3293
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6625 / 3293 ti = "13/6625/3293"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6625/3293.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6625 ÷ 213
    6625 ÷ 8192     		x = 0.8087158203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3293 ÷ 213
    3293 ÷ 8192     		y = 0.4019775390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8087158203125 × 2 - 1) × π
    0.617431640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.93971871
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4019775390625 × 2 - 1) × π
    0.196044921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.615893286318482
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.93971871} λ = 1.93971871}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.615893286318482))-π/2
    2×atan(1.8513096106888)-π/2
    2×1.07554061568304-π/2
    2.15108123136609-1.57079632675     		φ = 0.58028490
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.93971871} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 111.137696°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.58028490 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 33.247876°
  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 6625 KachelY 3293 1.93971871 0.58028490 111.137696 33.247876
    Oben rechts KachelX + 1 6626 KachelY 3293 1.94048570 0.58028490 111.181641 33.247876
    Unten links KachelX 6625 KachelY + 1 3294 1.93971871 0.57964333 111.137696 33.211116
    Unten rechts KachelX + 1 6626 KachelY + 1 3294 1.94048570 0.57964333 111.181641 33.211116
  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(0.58028490-0.57964333) × R
    0.00064156999999998 × 6371000     		dl = 4087.44246999987m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.58028490-0.57964333) × R
    0.00064156999999998 × 6371000     		dr = 4087.44246999987m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.93971871-1.94048570) × cos(0.58028490) × R
    0.000766990000000023 × 0.836306483950703 × 6371000     		do = 4086.60602220872m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.93971871-1.94048570) × cos(0.57964333) × R
    0.000766990000000023 × 0.836658060403913 × 6371000     		du = 4088.32399818826m
  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(0.58028490)-sin(0.57964333))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.836306483950703-0.836658060403913)×R²
    abs(1.94048570-1.93971871)×0.000351576453209823×R²
    0.000766990000000023×0.000351576453209823×6371000²
    0.000766990000000023×0.000351576453209823×40589641000000     		ar = 16707278.6504016m²