Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6783 / 6260
↖ ↑ ↗
← S 68.463800°
E118.081055°		 ← 1 793.78 m → S 68.463800°
E118.125000°		 →
↑
1 793.12 m
↓
↑
1 793.12 m
↓
S 68.479925°
E118.081055°		 ← 1 792.50 m →
3 215 308 m²		 S 68.479925°
E118.125000°
↙ ↓ ↘

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 6783 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6260 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.82806396484375 y=0.76422119140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.82806396484375 × 213)
    floor (0.82806396484375 × 8192)
    floor (6783.5)     		tx = 6783
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.76422119140625 × 213)
    floor (0.76422119140625 × 8192)
    floor (6260.5)     		ty = 6260
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6783 / 6260 ti = "13/6783/6260"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6783/6260.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6783 ÷ 213
    6783 ÷ 8192     		x = 0.8280029296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6260 ÷ 213
    6260 ÷ 8192     		y = 0.76416015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8280029296875 × 2 - 1) × π
    0.656005859375 × 3.1415926535     		Λ = 2.06090319
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76416015625 × 2 - 1) × π
    -0.5283203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.65976721244482
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06090319} λ = 2.06090319}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.65976721244482))-π/2
    2×atan(0.190183247242062)-π/2
    2×0.187938803074293-π/2
    0.375877606148586-1.57079632675     		φ = -1.19491872
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06090319} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.081055°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19491872 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.463800°
  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 6783 KachelY 6260 2.06090319 -1.19491872 118.081055 -68.463800
    Oben rechts KachelX + 1 6784 KachelY 6260 2.06167018 -1.19491872 118.125000 -68.463800
    Unten links KachelX 6783 KachelY + 1 6261 2.06090319 -1.19520017 118.081055 -68.479925
    Unten rechts KachelX + 1 6784 KachelY + 1 6261 2.06167018 -1.19520017 118.125000 -68.479925
  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(-1.19491872--1.19520017) × R
    0.000281449999999905 × 6371000     		dl = 1793.1179499994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19491872--1.19520017) × R
    0.000281449999999905 × 6371000     		dr = 1793.1179499994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06090319-2.06167018) × cos(-1.19491872) × R
    0.000766990000000245 × 0.367089007742529 × 6371000     		do = 1793.7779731672m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06090319-2.06167018) × cos(-1.19520017) × R
    0.000766990000000245 × 0.366827192407533 × 6371000     		du = 1792.49861428952m
  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(-1.19491872)-sin(-1.19520017))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.367089007742529-0.366827192407533)×R²
    abs(2.06167018-2.06090319)×0.000261815334996252×R²
    0.000766990000000245×0.000261815334996252×6371000²
    0.000766990000000245×0.000261815334996252×40589641000000     		ar = 3215308.4825394m²