Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100081 / 101869
↖ ↑ ↗
← S 70.122629°
E 94.880676°		 ← 103.83 m → S 70.122629°
E 94.883423°		 →
↑
103.85 m
↓
↑
103.85 m
↓
S 70.123563°
E 94.880676°		 ← 103.82 m →
10 782 m²		 S 70.123563°
E 94.883423°
↙ ↓ ↘

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 100081 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 101869 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.763561248779297 y=0.777202606201172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.763561248779297 × 217)
    floor (0.763561248779297 × 131072)
    floor (100081.5)     		tx = 100081
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.777202606201172 × 217)
    floor (0.777202606201172 × 131072)
    floor (101869.5)     		ty = 101869
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100081 / 101869 ti = "17/100081/101869"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100081/101869.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100081 ÷ 217
    100081 ÷ 131072     		x = 0.763557434082031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 101869 ÷ 217
    101869 ÷ 131072     		y = 0.777198791503906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.763557434082031 × 2 - 1) × π
    0.527114868164062 × 3.1415926535     		Λ = 1.65598020
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.777198791503906 × 2 - 1) × π
    -0.554397583007812 × 3.1415926535     		Φ = -1.7416913738955
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.65598020} λ = 1.65598020}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.7416913738955))-π/2
    2×atan(0.175223780911392)-π/2
    2×0.173462789465078-π/2
    0.346925578930157-1.57079632675     		φ = -1.22387075
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.65598020} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 94.880676°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22387075 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.122629°
  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 100081 KachelY 101869 1.65598020 -1.22387075 94.880676 -70.122629
    Oben rechts KachelX + 1 100082 KachelY 101869 1.65602813 -1.22387075 94.883423 -70.122629
    Unten links KachelX 100081 KachelY + 1 101870 1.65598020 -1.22388705 94.880676 -70.123563
    Unten rechts KachelX + 1 100082 KachelY + 1 101870 1.65602813 -1.22388705 94.883423 -70.123563
  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(-1.22387075--1.22388705) × R
    1.63000000001912e-05 × 6371000     		dl = 103.847300001218m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22387075--1.22388705) × R
    1.63000000001912e-05 × 6371000     		dr = 103.847300001218m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.65598020-1.65602813) × cos(-1.22387075) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.340008162191335 × 6371000     		do = 103.825582623379m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.65598020-1.65602813) × cos(-1.22388705) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.339992833259667 × 6371000     		du = 103.820901749687m
  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(-1.22387075)-sin(-1.22388705))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.340008162191335-0.339992833259667)×R²
    abs(1.65602813-1.65598020)×1.53289316677796e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.53289316677796e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.53289316677796e-05×40589641000000     		ar = 10781.7633786388m²