Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3119 / 5103
↖ ↑ ↗
← S 40.413496°
W 42.934570°		 ← 3 720.51 m → S 40.413496°
W 42.890625°		 →
↑
3 719.58 m
↓
↑
3 719.58 m
↓
S 40.446947°
W 42.934570°		 ← 3 718.66 m →
13 835 282 m²		 S 40.446947°
W 42.890625°
↙ ↓ ↘

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 3119 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5103 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.38079833984375 y=0.62298583984375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.38079833984375 × 213)
    floor (0.38079833984375 × 8192)
    floor (3119.5)     		tx = 3119
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.62298583984375 × 213)
    floor (0.62298583984375 × 8192)
    floor (5103.5)     		ty = 5103
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3119 / 5103 ti = "13/3119/5103"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3119/5103.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3119 ÷ 213
    3119 ÷ 8192     		x = 0.3807373046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5103 ÷ 213
    5103 ÷ 8192     		y = 0.6229248046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3807373046875 × 2 - 1) × π
    -0.238525390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.74934961
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6229248046875 × 2 - 1) × π
    -0.245849609375 × 3.1415926535     		Φ = -0.772359326678345
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.74934961} λ = -0.74934961}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.772359326678345))-π/2
    2×atan(0.461921956877029)-π/2
    2×0.432723879251342-π/2
    0.865447758502684-1.57079632675     		φ = -0.70534857
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.74934961} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.934570°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70534857 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.413496°
  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 3119 KachelY 5103 -0.74934961 -0.70534857 -42.934570 -40.413496
    Oben rechts KachelX + 1 3120 KachelY 5103 -0.74858262 -0.70534857 -42.890625 -40.413496
    Unten links KachelX 3119 KachelY + 1 5104 -0.74934961 -0.70593240 -42.934570 -40.446947
    Unten rechts KachelX + 1 3120 KachelY + 1 5104 -0.74858262 -0.70593240 -42.890625 -40.446947
  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(-0.70534857--0.70593240) × R
    0.000583830000000063 × 6371000     		dl = 3719.5809300004m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70534857--0.70593240) × R
    0.000583830000000063 × 6371000     		dr = 3719.5809300004m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.74934961--0.74858262) × cos(-0.70534857) × R
    0.000766990000000023 × 0.761385620346375 × 6371000     		do = 3720.50572492516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.74934961--0.74858262) × cos(-0.70593240) × R
    0.000766990000000023 × 0.76100699404595 × 6371000     		du = 3718.65557004872m
  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(-0.70534857)-sin(-0.70593240))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.761385620346375-0.76100699404595)×R²
    abs(-0.74858262--0.74934961)×0.0003786263004254×R²
    0.000766990000000023×0.0003786263004254×6371000²
    0.000766990000000023×0.0003786263004254×40589641000000     		ar = 13835281.6369767m²