Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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12 / 3713 / 1663
↖ ↑ ↗
← N 32.026706°
E146.337891°		 ← 8 285.55 m → N 32.026706°
E146.425781°		 →
↑
8 288.93 m
↓
↑
8 288.93 m
↓
N 31.952162°
E146.337891°		 ← 8 292.28 m →
68 706 218 m²		 N 31.952162°
E146.425781°
↙ ↓ ↘

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 3713 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1663 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.9066162109375 y=0.4061279296875 und der Vergrößerungsstufe zoom=12 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.9066162109375 × 212)
    floor (0.9066162109375 × 4096)
    floor (3713.5)     		tx = 3713
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.4061279296875 × 212)
    floor (0.4061279296875 × 4096)
    floor (1663.5)     		ty = 1663
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 12 / 3713 / 1663 ti = "12/3713/1663"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/12/3713/1663.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3713 ÷ 212
    3713 ÷ 4096     		x = 0.906494140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1663 ÷ 212
    1663 ÷ 4096     		y = 0.406005859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.906494140625 × 2 - 1) × π
    0.81298828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.55407801
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.406005859375 × 2 - 1) × π
    0.18798828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.590582603319092
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.55407801} λ = 2.55407801}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.590582603319092))-π/2
    2×atan(1.80503973125659)-π/2
    2×1.06488390008424-π/2
    2.12976780016849-1.57079632675     		φ = 0.55897147
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.55407801} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.337891°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.55897147 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 32.026706°
  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 3713 KachelY 1663 2.55407801 0.55897147 146.337891 32.026706
    Oben rechts KachelX + 1 3714 KachelY 1663 2.55561199 0.55897147 146.425781 32.026706
    Unten links KachelX 3713 KachelY + 1 1664 2.55407801 0.55767043 146.337891 31.952162
    Unten rechts KachelX + 1 3714 KachelY + 1 1664 2.55561199 0.55767043 146.425781 31.952162
  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(0.55897147-0.55767043) × R
    0.00130103999999998 × 6371000     		dl = 8288.92583999984m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.55897147-0.55767043) × R
    0.00130103999999998 × 6371000     		dr = 8288.92583999984m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.55407801-2.55561199) × cos(0.55897147) × R
    0.00153398000000005 × 0.847801003712716 × 6371000     		do = 8285.54783179515m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.55407801-2.55561199) × cos(0.55767043) × R
    0.00153398000000005 × 0.848490246343458 × 6371000     		du = 8292.28379077576m
  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(0.55897147)-sin(0.55767043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.847801003712716-0.848490246343458)×R²
    abs(2.55561199-2.55407801)×0.00068924263074166×R²
    0.00153398000000005×0.00068924263074166×6371000²
    0.00153398000000005×0.00068924263074166×40589641000000     		ar = 68706218.1453616m²