Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1544 / 504
↖ ↑ ↗
← N 67.067433°
E 91.406250°		 ← 7 616.04 m → N 67.067433°
E 91.582031°		 →
↑
7 626.79 m
↓
↑
7 626.79 m
↓
N 66.998844°
E 91.406250°		 ← 7 637.58 m →
58 168 078 m²		 N 66.998844°
E 91.582031°
↙ ↓ ↘

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 1544 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 504 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.754150390625 y=0.246337890625 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.754150390625 × 211)
    floor (0.754150390625 × 2048)
    floor (1544.5)     		tx = 1544
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.246337890625 × 211)
    floor (0.246337890625 × 2048)
    floor (504.5)     		ty = 504
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1544 / 504 ti = "11/1544/504"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1544/504.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1544 ÷ 211
    1544 ÷ 2048     		x = 0.75390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 504 ÷ 211
    504 ÷ 2048     		y = 0.24609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75390625 × 2 - 1) × π
    0.5078125 × 3.1415926535     		Λ = 1.59534002
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.24609375 × 2 - 1) × π
    0.5078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.59534001935547
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.59534002} λ = 1.59534002}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.59534001935547))-π/2
    2×atan(4.93000508431591)-π/2
    2×1.37067192980769-π/2
    2.74134385961538-1.57079632675     		φ = 1.17054753
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.59534002} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 91.406250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.17054753 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 67.067433°
  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 1544 KachelY 504 1.59534002 1.17054753 91.406250 67.067433
    Oben rechts KachelX + 1 1545 KachelY 504 1.59840798 1.17054753 91.582031 67.067433
    Unten links KachelX 1544 KachelY + 1 505 1.59534002 1.16935042 91.406250 66.998844
    Unten rechts KachelX + 1 1545 KachelY + 1 505 1.59840798 1.16935042 91.582031 66.998844
  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(1.17054753-1.16935042) × R
    0.00119710999999989 × 6371000     		dl = 7626.7878099993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.17054753-1.16935042) × R
    0.00119710999999989 × 6371000     		dr = 7626.7878099993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.59534002-1.59840798) × cos(1.17054753) × R
    0.00306795999999987 × 0.389647487277031 × 6371000     		do = 7616.03932817797m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.59534002-1.59840798) × cos(1.16935042) × R
    0.00306795999999987 × 0.390749703126382 × 6371000     		du = 7637.58320958591m
  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(1.17054753)-sin(1.16935042))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389647487277031-0.390749703126382)×R²
    abs(1.59840798-1.59534002)×0.00110221584935116×R²
    0.00306795999999987×0.00110221584935116×6371000²
    0.00306795999999987×0.00110221584935116×40589641000000     		ar = 58168078.1612658m²