Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 106375 / 123016
↖ ↑ ↗
← S 82.723748°
E112.167663°		 ← 38.68 m → S 82.723748°
E112.170410°		 →
↑
38.67 m
↓
↑
38.67 m
↓
S 82.724096°
E112.167663°		 ← 38.68 m →
1 496 m²		 S 82.724096°
E112.170410°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 106375 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 123016 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.811580657958984 y=0.938541412353516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.811580657958984 × 217)
    floor (0.811580657958984 × 131072)
    floor (106375.5)     		tx = 106375
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.938541412353516 × 217)
    floor (0.938541412353516 × 131072)
    floor (123016.5)     		ty = 123016
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 106375 / 123016 ti = "17/106375/123016"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/106375/123016.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 106375 ÷ 217
    106375 ÷ 131072     		x = 0.811576843261719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 123016 ÷ 217
    123016 ÷ 131072     		y = 0.93853759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.811576843261719 × 2 - 1) × π
    0.623153686523438 × 3.1415926535     		Λ = 1.95769504
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.93853759765625 × 2 - 1) × π
    -0.8770751953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.75541299016083
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.95769504} λ = 1.95769504}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.75541299016083))-π/2
    2×atan(0.063582755193367)-π/2
    2×0.0634972790175553-π/2
    0.126994558035111-1.57079632675     		φ = -1.44380177
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.95769504} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 112.167663°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.44380177 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -82.723748°
  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 106375 KachelY 123016 1.95769504 -1.44380177 112.167663 -82.723748
    Oben rechts KachelX + 1 106376 KachelY 123016 1.95774298 -1.44380177 112.170410 -82.723748
    Unten links KachelX 106375 KachelY + 1 123017 1.95769504 -1.44380784 112.167663 -82.724096
    Unten rechts KachelX + 1 106376 KachelY + 1 123017 1.95774298 -1.44380784 112.170410 -82.724096
  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(-1.44380177--1.44380784) × R
    6.06999999996916e-06 × 6371000     		dl = 38.6719699998035m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.44380177--1.44380784) × R
    6.06999999996916e-06 × 6371000     		dr = 38.6719699998035m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.95769504-1.95774298) × cos(-1.44380177) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.126653478678151 × 6371000     		do = 38.6832324488232m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.95769504-1.95774298) × cos(-1.44380784) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.126647457557389 × 6371000     		du = 38.6813934435587m
  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(-1.44380177)-sin(-1.44380784))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.126653478678151-0.126647457557389)×R²
    abs(1.95774298-1.95769504)×6.02112076247829e-06×R²
    4.79399999999686e-05×6.02112076247829e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×6.02112076247829e-06×40589641000000     		ar = 1495.92124591514m²