Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1343 / 1855
↖ ↑ ↗
← S 81.065957°
E 56.074219°		 ← 3 035.44 m → S 81.065957°
E 56.250000°		 →
↑
3 030.81 m
↓
↑
3 030.81 m
↓
S 81.093214°
E 56.074219°		 ← 3 026.25 m →
9 185 923 m²		 S 81.093214°
E 56.250000°
↙ ↓ ↘

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 1343 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1855 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.656005859375 y=0.906005859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.656005859375 × 211)
    floor (0.656005859375 × 2048)
    floor (1343.5)     		tx = 1343
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.906005859375 × 211)
    floor (0.906005859375 × 2048)
    floor (1855.5)     		ty = 1855
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1343 / 1855 ti = "11/1343/1855"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1343/1855.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1343 ÷ 211
    1343 ÷ 2048     		x = 0.65576171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1855 ÷ 211
    1855 ÷ 2048     		y = 0.90576171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.65576171875 × 2 - 1) × π
    0.3115234375 × 3.1415926535     		Λ = 0.97867974
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.90576171875 × 2 - 1) × π
    -0.8115234375 × 3.1415926535     		Φ = -2.54947606939307
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.97867974} λ = 0.97867974}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.54947606939307))-π/2
    2×atan(0.0781225860945201)-π/2
    2×0.0779642345695431-π/2
    0.155928469139086-1.57079632675     		φ = -1.41486786
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.97867974} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 56.074219°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41486786 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.065957°
  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 1343 KachelY 1855 0.97867974 -1.41486786 56.074219 -81.065957
    Oben rechts KachelX + 1 1344 KachelY 1855 0.98174770 -1.41486786 56.250000 -81.065957
    Unten links KachelX 1343 KachelY + 1 1856 0.97867974 -1.41534358 56.074219 -81.093214
    Unten rechts KachelX + 1 1344 KachelY + 1 1856 0.98174770 -1.41534358 56.250000 -81.093214
  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(-1.41486786--1.41534358) × R
    0.000475720000000068 × 6371000     		dl = 3030.81212000044m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41486786--1.41534358) × R
    0.000475720000000068 × 6371000     		dr = 3030.81212000044m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.97867974-0.98174770) × cos(-1.41486786) × R
    0.00306795999999998 × 0.155297368516921 × 6371000     		do = 3035.43819685035m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.97867974-0.98174770) × cos(-1.41534358) × R
    0.00306795999999998 × 0.154827402507351 × 6371000     		du = 3026.25225384117m
  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(-1.41486786)-sin(-1.41534358))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.155297368516921-0.154827402507351)×R²
    abs(0.98174770-0.97867974)×0.000469966009570444×R²
    0.00306795999999998×0.000469966009570444×6371000²
    0.00306795999999998×0.000469966009570444×40589641000000     		ar = 9185922.61606195m²