Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100367 / 98774
↖ ↑ ↗
← S 67.022443°
E 95.666199°		 ← 119.23 m → S 67.022443°
E 95.668945°		 →
↑
119.20 m
↓
↑
119.20 m
↓
S 67.023515°
E 95.666199°		 ← 119.22 m →
14 212 m²		 S 67.023515°
E 95.668945°
↙ ↓ ↘

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 100367 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98774 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.765743255615234 y=0.753589630126953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.765743255615234 × 217)
    floor (0.765743255615234 × 131072)
    floor (100367.5)     		tx = 100367
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.753589630126953 × 217)
    floor (0.753589630126953 × 131072)
    floor (98774.5)     		ty = 98774
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100367 / 98774 ti = "17/100367/98774"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100367/98774.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100367 ÷ 217
    100367 ÷ 131072     		x = 0.765739440917969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98774 ÷ 217
    98774 ÷ 131072     		y = 0.753585815429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.765739440917969 × 2 - 1) × π
    0.531478881835938 × 3.1415926535     		Λ = 1.66969015
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.753585815429688 × 2 - 1) × π
    -0.507171630859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.59332666957143
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66969015} λ = 1.66969015}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59332666957143))-π/2
    2×atan(0.203248345751484)-π/2
    2×0.20051700916923-π/2
    0.40103401833846-1.57079632675     		φ = -1.16976231
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66969015} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.666199°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16976231 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.022443°
  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 100367 KachelY 98774 1.66969015 -1.16976231 95.666199 -67.022443
    Oben rechts KachelX + 1 100368 KachelY 98774 1.66973809 -1.16976231 95.668945 -67.022443
    Unten links KachelX 100367 KachelY + 1 98775 1.66969015 -1.16978102 95.666199 -67.023515
    Unten rechts KachelX + 1 100368 KachelY + 1 98775 1.66973809 -1.16978102 95.668945 -67.023515
  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(-1.16976231--1.16978102) × R
    1.87099999999774e-05 × 6371000     		dl = 119.201409999856m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16976231--1.16978102) × R
    1.87099999999774e-05 × 6371000     		dr = 119.201409999856m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66969015-1.66973809) × cos(-1.16976231) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.390370526494636 × 6371000     		do = 119.229206928736m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66969015-1.66973809) × cos(-1.16978102) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.390353300918187 × 6371000     		du = 119.223945794302m
  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(-1.16976231)-sin(-1.16978102))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.390370526494636-0.390353300918187)×R²
    abs(1.66973809-1.66969015)×1.72255764486207e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.72255764486207e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.72255764486207e-05×40589641000000     		ar = 14211.9760121945m²