Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3080 / 7176
↖ ↑ ↗
← S 79.237185°
W 44.648437°		 ← 912.52 m → S 79.237185°
W 44.604492°		 →
↑
912.20 m
↓
↑
912.20 m
↓
S 79.245389°
W 44.648437°		 ← 911.83 m →
832 089 m²		 S 79.245389°
W 44.604492°
↙ ↓ ↘

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 3080 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7176 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.37603759765625 y=0.87603759765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.37603759765625 × 213)
    floor (0.37603759765625 × 8192)
    floor (3080.5)     		tx = 3080
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.87603759765625 × 213)
    floor (0.87603759765625 × 8192)
    floor (7176.5)     		ty = 7176
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3080 / 7176 ti = "13/3080/7176"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3080/7176.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3080 ÷ 213
    3080 ÷ 8192     		x = 0.3759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7176 ÷ 213
    7176 ÷ 8192     		y = 0.8759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3759765625 × 2 - 1) × π
    -0.248046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.77926224
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.8759765625 × 2 - 1) × π
    -0.751953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.36233041327637
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.77926224} λ = -0.77926224}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.36233041327637))-π/2
    2×atan(0.0942004412454626)-π/2
    2×0.0939232792196468-π/2
    0.187846558439294-1.57079632675     		φ = -1.38294977
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.77926224} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.648437°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38294977 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.237185°
  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 3080 KachelY 7176 -0.77926224 -1.38294977 -44.648437 -79.237185
    Oben rechts KachelX + 1 3081 KachelY 7176 -0.77849525 -1.38294977 -44.604492 -79.237185
    Unten links KachelX 3080 KachelY + 1 7177 -0.77926224 -1.38309295 -44.648437 -79.245389
    Unten rechts KachelX + 1 3081 KachelY + 1 7177 -0.77849525 -1.38309295 -44.604492 -79.245389
  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(-1.38294977--1.38309295) × R
    0.000143180000000021 × 6371000     		dl = 912.199780000131m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38294977--1.38309295) × R
    0.000143180000000021 × 6371000     		dr = 912.199780000131m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.77926224--0.77849525) × cos(-1.38294977) × R
    0.000766990000000023 × 0.186743768364246 × 6371000     		do = 912.522171061231m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.77926224--0.77849525) × cos(-1.38309295) × R
    0.000766990000000023 × 0.186603105179365 × 6371000     		du = 911.834821352157m
  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(-1.38294977)-sin(-1.38309295))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.186743768364246-0.186603105179365)×R²
    abs(-0.77849525--0.77926224)×0.000140663184881595×R²
    0.000766990000000023×0.000140663184881595×6371000²
    0.000766990000000023×0.000140663184881595×40589641000000     		ar = 832089.024981208m²