Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6016 / 1408
↖ ↑ ↗
← N 75.497157°
E 84.375000°		 ← 1 223.71 m → N 75.497157°
E 84.418946°		 →
↑
1 224.19 m
↓
↑
1 224.19 m
↓
N 75.486148°
E 84.375000°		 ← 1 224.62 m →
1 498 613 m²		 N 75.486148°
E 84.418946°
↙ ↓ ↘

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 6016 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1408 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.73443603515625 y=0.17193603515625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.73443603515625 × 213)
    floor (0.73443603515625 × 8192)
    floor (6016.5)     		tx = 6016
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.17193603515625 × 213)
    floor (0.17193603515625 × 8192)
    floor (1408.5)     		ty = 1408
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6016 / 1408 ti = "13/6016/1408"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6016/1408.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6016 ÷ 213
    6016 ÷ 8192     		x = 0.734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1408 ÷ 213
    1408 ÷ 8192     		y = 0.171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.734375 × 2 - 1) × π
    0.46875 × 3.1415926535     		Λ = 1.47262156
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.171875 × 2 - 1) × π
    0.65625 × 3.1415926535     		Φ = 2.06167017885938
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.47262156} λ = 1.47262156}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.06167017885938))-π/2
    2×atan(7.85908493247811)-π/2
    2×1.44423514894581-π/2
    2.88847029789162-1.57079632675     		φ = 1.31767397
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.47262156} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 84.375000°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.31767397 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.497157°
  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 6016 KachelY 1408 1.47262156 1.31767397 84.375000 75.497157
    Oben rechts KachelX + 1 6017 KachelY 1408 1.47338855 1.31767397 84.418946 75.497157
    Unten links KachelX 6016 KachelY + 1 1409 1.47262156 1.31748182 84.375000 75.486148
    Unten rechts KachelX + 1 6017 KachelY + 1 1409 1.47338855 1.31748182 84.418946 75.486148
  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(1.31767397-1.31748182) × R
    0.000192149999999947 × 6371000     		dl = 1224.18764999966m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.31767397-1.31748182) × R
    0.000192149999999947 × 6371000     		dr = 1224.18764999966m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.47262156-1.47338855) × cos(1.31767397) × R
    0.000766989999999801 × 0.250428038638996 × 6371000     		do = 1223.714930437m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.47262156-1.47338855) × cos(1.31748182) × R
    0.000766989999999801 × 0.2506140611966 × 6371000     		du = 1224.62392841652m
  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(1.31767397)-sin(1.31748182))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.250428038638996-0.2506140611966)×R²
    abs(1.47338855-1.47262156)×0.000186022557604526×R²
    0.000766989999999801×0.000186022557604526×6371000²
    0.000766989999999801×0.000186022557604526×40589641000000     		ar = 1498613.10162083m²