Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 7532 / 7492
↖ ↑ ↗
← S 81.544159°
E150.996094°		 ← 718.54 m → S 81.544159°
E151.040039°		 →
↑
718.33 m
↓
↑
718.33 m
↓
S 81.550619°
E150.996094°		 ← 718 m →
515 957 m²		 S 81.550619°
E151.040039°
↙ ↓ ↘

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 7532 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7492 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.91949462890625 y=0.91461181640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.91949462890625 × 213)
    floor (0.91949462890625 × 8192)
    floor (7532.5)     		tx = 7532
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.91461181640625 × 213)
    floor (0.91461181640625 × 8192)
    floor (7492.5)     		ty = 7492
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 7532 / 7492 ti = "13/7532/7492"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/7532/7492.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7532 ÷ 213
    7532 ÷ 8192     		x = 0.91943359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7492 ÷ 213
    7492 ÷ 8192     		y = 0.91455078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.91943359375 × 2 - 1) × π
    0.8388671875 × 3.1415926535     		Λ = 2.63537899
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.91455078125 × 2 - 1) × π
    -0.8291015625 × 3.1415926535     		Φ = -2.60469937775537
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.63537899} λ = 2.63537899}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.60469937775537))-π/2
    2×atan(0.0739253574643313)-π/2
    2×0.0737911309792151-π/2
    0.14758226195843-1.57079632675     		φ = -1.42321406
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.63537899} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 150.996094°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42321406 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.544159°
  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 7532 KachelY 7492 2.63537899 -1.42321406 150.996094 -81.544159
    Oben rechts KachelX + 1 7533 KachelY 7492 2.63614598 -1.42321406 151.040039 -81.544159
    Unten links KachelX 7532 KachelY + 1 7493 2.63537899 -1.42332681 150.996094 -81.550619
    Unten rechts KachelX + 1 7533 KachelY + 1 7493 2.63614598 -1.42332681 151.040039 -81.550619
  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(-1.42321406--1.42332681) × R
    0.000112749999999995 × 6371000     		dl = 718.330249999967m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42321406--1.42332681) × R
    0.000112749999999995 × 6371000     		dr = 718.330249999967m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.63537899-2.63614598) × cos(-1.42321406) × R
    0.000766990000000245 × 0.147047113370081 × 6371000     		do = 718.544732797m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.63537899-2.63614598) × cos(-1.42332681) × R
    0.000766990000000245 × 0.146935588085735 × 6371000     		du = 717.999765243376m
  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(-1.42321406)-sin(-1.42332681))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.147047113370081-0.146935588085735)×R²
    abs(2.63614598-2.63537899)×0.000111525284346325×R²
    0.000766990000000245×0.000111525284346325×6371000²
    0.000766990000000245×0.000111525284346325×40589641000000     		ar = 515956.684751855m²