Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 696 / 921
↖ ↑ ↗
← N 69.869892°
W118.828125°		 ← 3 363.43 m → N 69.869892°
W118.740234°		 →
↑
3 365.86 m
↓
↑
3 365.86 m
↓
N 69.839622°
W118.828125°		 ← 3 368.27 m →
11 328 989 m²		 N 69.839622°
W118.740234°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 12 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 696 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 921 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.1700439453125 y=0.2249755859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.1700439453125 × 212)
    floor (0.1700439453125 × 4096)
    floor (696.5)     		tx = 696
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.2249755859375 × 212)
    floor (0.2249755859375 × 4096)
    floor (921.5)     		ty = 921
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 696 / 921 ti = "12/696/921"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/696/921.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 696 ÷ 212
    696 ÷ 4096     		x = 0.169921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 921 ÷ 212
    921 ÷ 4096     		y = 0.224853515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.169921875 × 2 - 1) × π
    -0.66015625 × 3.1415926535     		Λ = -2.07394203
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.224853515625 × 2 - 1) × π
    0.55029296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.72879634789771
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.07394203} λ = -2.07394203}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.72879634789771))-π/2
    2×atan(5.63386860788296)-π/2
    2×1.3951279913105-π/2
    2.79025598262099-1.57079632675     		φ = 1.21945966
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.07394203} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -118.828125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21945966 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.869892°
  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 696 KachelY 921 -2.07394203 1.21945966 -118.828125 69.869892
    Oben rechts KachelX + 1 697 KachelY 921 -2.07240804 1.21945966 -118.740234 69.869892
    Unten links KachelX 696 KachelY + 1 922 -2.07394203 1.21893135 -118.828125 69.839622
    Unten rechts KachelX + 1 697 KachelY + 1 922 -2.07240804 1.21893135 -118.740234 69.839622
  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(1.21945966-1.21893135) × R
    0.000528309999999976 × 6371000     		dl = 3365.86300999985m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21945966-1.21893135) × R
    0.000528309999999976 × 6371000     		dr = 3365.86300999985m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.07394203--2.07240804) × cos(1.21945966) × R
    0.00153398999999999 × 0.344153129070886 × 6371000     		do = 3363.4258378706m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.07394203--2.07240804) × cos(1.21893135) × R
    0.00153398999999999 × 0.344649118428257 × 6371000     		du = 3368.27316680349m
  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(1.21945966)-sin(1.21893135))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.344153129070886-0.344649118428257)×R²
    abs(-2.07240804--2.07394203)×0.000495989357370663×R²
    0.00153398999999999×0.000495989357370663×6371000²
    0.00153398999999999×0.000495989357370663×40589641000000     		ar = 11328988.6006465m²