Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3594 / 522
↖ ↑ ↗
← N 79.004962°
E135.878906°		 ← 1 863.94 m → N 79.004962°
E135.966797°		 →
↑
1 865.37 m
↓
↑
1 865.37 m
↓
N 78.988187°
E135.878906°		 ← 1 866.75 m →
3 479 554 m²		 N 78.988187°
E135.966797°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 12 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 3594 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 522 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.8775634765625 y=0.1275634765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.8775634765625 × 212)
    floor (0.8775634765625 × 4096)
    floor (3594.5)     		tx = 3594
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.1275634765625 × 212)
    floor (0.1275634765625 × 4096)
    floor (522.5)     		ty = 522
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3594 / 522 ti = "12/3594/522"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3594/522.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3594 ÷ 212
    3594 ÷ 4096     		x = 0.87744140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 522 ÷ 212
    522 ÷ 4096     		y = 0.12744140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87744140625 × 2 - 1) × π
    0.7548828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.37153430
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.12744140625 × 2 - 1) × π
    0.7451171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.34085468224658
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.37153430} λ = 2.37153430}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.34085468224658))-π/2
    2×atan(10.3901130140519)-π/2
    2×1.47484652094657-π/2
    2.94969304189314-1.57079632675     		φ = 1.37889672
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.37153430} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.878906°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37889672 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.004962°
  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 3594 KachelY 522 2.37153430 1.37889672 135.878906 79.004962
    Oben rechts KachelX + 1 3595 KachelY 522 2.37306828 1.37889672 135.966797 79.004962
    Unten links KachelX 3594 KachelY + 1 523 2.37153430 1.37860393 135.878906 78.988187
    Unten rechts KachelX + 1 3595 KachelY + 1 523 2.37306828 1.37860393 135.966797 78.988187
  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(1.37889672-1.37860393) × R
    0.000292790000000043 × 6371000     		dl = 1865.36509000027m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37889672-1.37860393) × R
    0.000292790000000043 × 6371000     		dr = 1865.36509000027m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.37153430-2.37306828) × cos(1.37889672) × R
    0.00153398000000005 × 0.190723975023126 × 6371000     		do = 1863.94284838532m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.37153430-2.37306828) × cos(1.37860393) × R
    0.00153398000000005 × 0.191011382304673 × 6371000     		du = 1866.75167589087m
  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(1.37889672)-sin(1.37860393))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.190723975023126-0.191011382304673)×R²
    abs(2.37306828-2.37153430)×0.000287407281546553×R²
    0.00153398000000005×0.000287407281546553×6371000²
    0.00153398000000005×0.000287407281546553×40589641000000     		ar = 3479553.68837849m²