Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 4100 / 4084
↖ ↑ ↗
← N  0.527336°
E  0.175781°		 ← 4 886.29 m → N  0.527336°
E  0.219726°		 →
↑
4 886.30 m
↓
↑
4 886.30 m
↓
N  0.483392°
E  0.175781°		 ← 4 886.32 m →
23 875 953 m²		 N  0.483392°
E  0.219726°
↙ ↓ ↘

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 4100 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4084 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.50054931640625 y=0.49859619140625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.50054931640625 × 213)
    floor (0.50054931640625 × 8192)
    floor (4100.5)     		tx = 4100
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.49859619140625 × 213)
    floor (0.49859619140625 × 8192)
    floor (4084.5)     		ty = 4084
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 4100 / 4084 ti = "13/4100/4084"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/4100/4084.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4100 ÷ 213
    4100 ÷ 8192     		x = 0.50048828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4084 ÷ 213
    4084 ÷ 8192     		y = 0.49853515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.50048828125 × 2 - 1) × π
    0.0009765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.00306796
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.49853515625 × 2 - 1) × π
    0.0029296875 × 3.1415926535     		Φ = 0.00920388472705078
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.00306796} λ = 0.00306796}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.00920388472705078))-π/2
    2×atan(1.00924637071944)-π/2
    2×0.790000040789447-π/2
    1.58000008157889-1.57079632675     		φ = 0.00920375
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.00306796} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 0.175781°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.00920375 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 0.527336°
  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 4100 KachelY 4084 0.00306796 0.00920375 0.175781 0.527336
    Oben rechts KachelX + 1 4101 KachelY 4084 0.00383495 0.00920375 0.219726 0.527336
    Unten links KachelX 4100 KachelY + 1 4085 0.00306796 0.00843679 0.175781 0.483392
    Unten rechts KachelX + 1 4101 KachelY + 1 4085 0.00383495 0.00843679 0.219726 0.483392
  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(0.00920375-0.00843679) × R
    0.000766960000000001 × 6371000     		dl = 4886.30216m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.00920375-0.00843679) × R
    0.000766960000000001 × 6371000     		dr = 4886.30216m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.00306796-0.00383495) × cos(0.00920375) × R
    0.00076699 × 0.999957645791952 × 6371000     		do = 4886.28632644657m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.00306796-0.00383495) × cos(0.00843679) × R
    0.00076699 × 0.999964410498352 × 6371000     		du = 4886.31938213901m
  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(0.00920375)-sin(0.00843679))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999957645791952-0.999964410498352)×R²
    abs(0.00383495-0.00306796)×6.76470640015303e-06×R²
    0.00076699×6.76470640015303e-06×6371000²
    0.00076699×6.76470640015303e-06×40589641000000     		ar = 23875953.3617197m²