Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 836 / 1349
↖ ↑ ↗
← S 49.496675°
W 33.046875°		 ← 12.695 km → S 49.496675°
W 32.871093°		 →
↑
12.680 km
↓
↑
12.680 km
↓
S 49.610710°
W 33.046875°		 ← 12.665 km →
160.787 km²		 S 49.610710°
W 32.871093°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 836 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1349 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.408447265625 y=0.658935546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.408447265625 × 211)
    floor (0.408447265625 × 2048)
    floor (836.5)     		tx = 836
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.658935546875 × 211)
    floor (0.658935546875 × 2048)
    floor (1349.5)     		ty = 1349
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 836 / 1349 ti = "11/836/1349"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/836/1349.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 836 ÷ 211
    836 ÷ 2048     		x = 0.408203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1349 ÷ 211
    1349 ÷ 2048     		y = 0.65869140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.408203125 × 2 - 1) × π
    -0.18359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.57677678
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65869140625 × 2 - 1) × π
    -0.3173828125 × 3.1415926535     		Φ = -0.997087512097168
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.57677678} λ = -0.57677678}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.997087512097168))-π/2
    2×atan(0.368952447393887)-π/2
    2×0.353458193760519-π/2
    0.706916387521039-1.57079632675     		φ = -0.86387994
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.57677678} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.046875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.86387994 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.496675°
  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 836 KachelY 1349 -0.57677678 -0.86387994 -33.046875 -49.496675
    Oben rechts KachelX + 1 837 KachelY 1349 -0.57370881 -0.86387994 -32.871093 -49.496675
    Unten links KachelX 836 KachelY + 1 1350 -0.57677678 -0.86587023 -33.046875 -49.610710
    Unten rechts KachelX + 1 837 KachelY + 1 1350 -0.57370881 -0.86587023 -32.871093 -49.610710
  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(-0.86387994--0.86587023) × R
    0.00199028999999995 × 6371000     		dl = 12680.1375899997m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.86387994--0.86587023) × R
    0.00199028999999995 × 6371000     		dr = 12680.1375899997m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.57677678--0.57370881) × cos(-0.86387994) × R
    0.00306797000000003 × 0.649492180998693 × 6371000     		do = 12694.9981165773m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.57677678--0.57370881) × cos(-0.86587023) × R
    0.00306797000000003 × 0.647977542231262 × 6371000     		du = 12665.3929313843m
  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(-0.86387994)-sin(-0.86587023))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.649492180998693-0.647977542231262)×R²
    abs(-0.57370881--0.57677678)×0.00151463876743185×R²
    0.00306797000000003×0.00151463876743185×6371000²
    0.00306797000000003×0.00151463876743185×40589641000000     		ar = 160786676.988589m²