Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 894 / 1267
↖ ↑ ↗
← S 39.232253°
W 22.851562°		 ← 15.140 km → S 39.232253°
W 22.675781°		 →
↑
15.125 km
↓
↑
15.125 km
↓
S 39.368279°
W 22.851562°		 ← 15.111 km →
228.778 km²		 S 39.368279°
W 22.675781°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 894 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1267 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436767578125 y=0.618896484375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436767578125 × 211)
    floor (0.436767578125 × 2048)
    floor (894.5)     		tx = 894
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.618896484375 × 211)
    floor (0.618896484375 × 2048)
    floor (1267.5)     		ty = 1267
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 894 / 1267 ti = "11/894/1267"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/894/1267.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 894 ÷ 211
    894 ÷ 2048     		x = 0.4365234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1267 ÷ 211
    1267 ÷ 2048     		y = 0.61865234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4365234375 × 2 - 1) × π
    -0.126953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.39883500
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.61865234375 × 2 - 1) × π
    -0.2373046875 × 3.1415926535     		Φ = -0.745514662891113
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39883500} λ = -0.39883500}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.745514662891113))-π/2
    2×atan(0.47449003467512)-π/2
    2×0.443032168256294-π/2
    0.886064336512587-1.57079632675     		φ = -0.68473199
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39883500} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.851562°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.68473199 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.232253°
  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 894 KachelY 1267 -0.39883500 -0.68473199 -22.851562 -39.232253
    Oben rechts KachelX + 1 895 KachelY 1267 -0.39576704 -0.68473199 -22.675781 -39.232253
    Unten links KachelX 894 KachelY + 1 1268 -0.39883500 -0.68710609 -22.851562 -39.368279
    Unten rechts KachelX + 1 895 KachelY + 1 1268 -0.39576704 -0.68710609 -22.675781 -39.368279
  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(-0.68473199--0.68710609) × R
    0.00237410000000005 × 6371000     		dl = 15125.3911000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.68473199--0.68710609) × R
    0.00237410000000005 × 6371000     		dr = 15125.3911000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39883500--0.39576704) × cos(-0.68473199) × R
    0.00306795999999998 × 0.774588581970713 × 6371000     		do = 15140.0876332419m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39883500--0.39576704) × cos(-0.68710609) × R
    0.00306795999999998 × 0.773084864262395 × 6371000     		du = 15110.6960072749m
  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(-0.68473199)-sin(-0.68710609))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.774588581970713-0.773084864262395)×R²
    abs(-0.39576704--0.39883500)×0.00150371770831803×R²
    0.00306795999999998×0.00150371770831803×6371000²
    0.00306795999999998×0.00150371770831803×40589641000000     		ar = 228777574.278051m²