Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6660 / 6660
↖ ↑ ↗
← S 74.067866°
E112.675781°		 ← 1 341.34 m → S 74.067866°
E112.719727°		 →
↑
1 340.84 m
↓
↑
1 340.84 m
↓
S 74.079925°
E112.675781°		 ← 1 340.35 m →
1 797 854 m²		 S 74.079925°
E112.719727°
↙ ↓ ↘

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 6660 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6660 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.81304931640625 y=0.81304931640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.81304931640625 × 213)
    floor (0.81304931640625 × 8192)
    floor (6660.5)     		tx = 6660
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.81304931640625 × 213)
    floor (0.81304931640625 × 8192)
    floor (6660.5)     		ty = 6660
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6660 / 6660 ti = "13/6660/6660"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6660/6660.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6660 ÷ 213
    6660 ÷ 8192     		x = 0.81298828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6660 ÷ 213
    6660 ÷ 8192     		y = 0.81298828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.81298828125 × 2 - 1) × π
    0.6259765625 × 3.1415926535     		Λ = 1.96656337
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.81298828125 × 2 - 1) × π
    -0.6259765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.96656337001318
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.96656337} λ = 1.96656337}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.96656337001318))-π/2
    2×atan(0.139936942295595)-π/2
    2×0.139034095414686-π/2
    0.278068190829372-1.57079632675     		φ = -1.29272814
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.96656337} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 112.675781°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.29272814 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -74.067866°
  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 6660 KachelY 6660 1.96656337 -1.29272814 112.675781 -74.067866
    Oben rechts KachelX + 1 6661 KachelY 6660 1.96733036 -1.29272814 112.719727 -74.067866
    Unten links KachelX 6660 KachelY + 1 6661 1.96656337 -1.29293860 112.675781 -74.079925
    Unten rechts KachelX + 1 6661 KachelY + 1 6661 1.96733036 -1.29293860 112.719727 -74.079925
  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(-1.29272814--1.29293860) × R
    0.000210460000000134 × 6371000     		dl = 1340.84066000086m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.29272814--1.29293860) × R
    0.000210460000000134 × 6371000     		dr = 1340.84066000086m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.96656337-1.96733036) × cos(-1.29272814) × R
    0.000766990000000023 × 0.274498554466336 × 6371000     		do = 1341.33534451449m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.96656337-1.96733036) × cos(-1.29293860) × R
    0.000766990000000023 × 0.274296172680776 × 6371000     		du = 1340.34640727734m
  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(-1.29272814)-sin(-1.29293860))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.274498554466336-0.274296172680776)×R²
    abs(1.96733036-1.96656337)×0.000202381785559924×R²
    0.000766990000000023×0.000202381785559924×6371000²
    0.000766990000000023×0.000202381785559924×40589641000000     		ar = 1797853.97162898m²