Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1538 / 515
↖ ↑ ↗
← N 66.302206°
E 90.351563°		 ← 7 855.77 m → N 66.302206°
E 90.527344°		 →
↑
7 866.85 m
↓
↑
7 866.85 m
↓
N 66.231457°
E 90.351563°		 ← 7 877.87 m →
61 887 066 m²		 N 66.231457°
E 90.527344°
↙ ↓ ↘

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 1538 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 515 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.751220703125 y=0.251708984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.751220703125 × 211)
    floor (0.751220703125 × 2048)
    floor (1538.5)     		tx = 1538
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.251708984375 × 211)
    floor (0.251708984375 × 2048)
    floor (515.5)     		ty = 515
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1538 / 515 ti = "11/1538/515"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1538/515.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1538 ÷ 211
    1538 ÷ 2048     		x = 0.7509765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 515 ÷ 211
    515 ÷ 2048     		y = 0.25146484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7509765625 × 2 - 1) × π
    0.501953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.57693225
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.25146484375 × 2 - 1) × π
    0.4970703125 × 3.1415926535     		Φ = 1.56159244202295
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.57693225} λ = 1.57693225}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.56159244202295))-π/2
    2×atan(4.76640542915227)-π/2
    2×1.36399405683347-π/2
    2.72798811366694-1.57079632675     		φ = 1.15719179
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.57693225} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 90.351563°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.15719179 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.302206°
  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 1538 KachelY 515 1.57693225 1.15719179 90.351563 66.302206
    Oben rechts KachelX + 1 1539 KachelY 515 1.58000021 1.15719179 90.527344 66.302206
    Unten links KachelX 1538 KachelY + 1 516 1.57693225 1.15595700 90.351563 66.231457
    Unten rechts KachelX + 1 1539 KachelY + 1 516 1.58000021 1.15595700 90.527344 66.231457
  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(1.15719179-1.15595700) × R
    0.00123479000000004 × 6371000     		dl = 7866.84709000026m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.15719179-1.15595700) × R
    0.00123479000000004 × 6371000     		dr = 7866.84709000026m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.57693225-1.58000021) × cos(1.15719179) × R
    0.00306795999999987 × 0.401912527077093 × 6371000     		do = 7855.7714669163m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.57693225-1.58000021) × cos(1.15595700) × R
    0.00306795999999987 × 0.403042890509652 × 6371000     		du = 7877.86552023014m
  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(1.15719179)-sin(1.15595700))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.401912527077093-0.403042890509652)×R²
    abs(1.58000021-1.57693225)×0.00113036343255873×R²
    0.00306795999999987×0.00113036343255873×6371000²
    0.00306795999999987×0.00113036343255873×40589641000000     		ar = 61887066.0370184m²