Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1288 / 264
↖ ↑ ↗
← N 78.903929°
E 46.406250°		 ← 3 761.71 m → N 78.903929°
E 46.582031°		 →
↑
3 767.36 m
↓
↑
3 767.36 m
↓
N 78.870049°
E 46.406250°		 ← 3 773.06 m →
14 193 107 m²		 N 78.870049°
E 46.582031°
↙ ↓ ↘

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 1288 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 264 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.629150390625 y=0.129150390625 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.629150390625 × 211)
    floor (0.629150390625 × 2048)
    floor (1288.5)     		tx = 1288
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.129150390625 × 211)
    floor (0.129150390625 × 2048)
    floor (264.5)     		ty = 264
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1288 / 264 ti = "11/1288/264"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1288/264.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1288 ÷ 211
    1288 ÷ 2048     		x = 0.62890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 264 ÷ 211
    264 ÷ 2048     		y = 0.12890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.62890625 × 2 - 1) × π
    0.2578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.80994186
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.12890625 × 2 - 1) × π
    0.7421875 × 3.1415926535     		Φ = 2.33165079751953
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.80994186} λ = 0.80994186}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.33165079751953))-π/2
    2×atan(10.2949223455174)-π/2
    2×1.47396484368687-π/2
    2.94792968737375-1.57079632675     		φ = 1.37713336
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.80994186} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.406250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37713336 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.903929°
  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 1288 KachelY 264 0.80994186 1.37713336 46.406250 78.903929
    Oben rechts KachelX + 1 1289 KachelY 264 0.81300982 1.37713336 46.582031 78.903929
    Unten links KachelX 1288 KachelY + 1 265 0.80994186 1.37654203 46.406250 78.870049
    Unten rechts KachelX + 1 1289 KachelY + 1 265 0.81300982 1.37654203 46.582031 78.870049
  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(1.37713336-1.37654203) × R
    0.000591330000000001 × 6371000     		dl = 3767.36343000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37713336-1.37654203) × R
    0.000591330000000001 × 6371000     		dr = 3767.36343000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.80994186-0.81300982) × cos(1.37713336) × R
    0.00306795999999998 × 0.192454668849152 × 6371000     		do = 3761.7137918422m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.80994186-0.81300982) × cos(1.37654203) × R
    0.00306795999999998 × 0.193034910764488 × 6371000     		du = 3773.05518474565m
  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(1.37713336)-sin(1.37654203))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.192454668849152-0.193034910764488)×R²
    abs(0.81300982-0.80994186)×0.000580241915335428×R²
    0.00306795999999998×0.000580241915335428×6371000²
    0.00306795999999998×0.000580241915335428×40589641000000     		ar = 14193106.9615331m²