Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100415 / 101825
↖ ↑ ↗
← S 70.081498°
E 95.798035°		 ← 104.05 m → S 70.081498°
E 95.800781°		 →
↑
104.04 m
↓
↑
104.04 m
↓
S 70.082433°
E 95.798035°		 ← 104.05 m →
10 825 m²		 S 70.082433°
E 95.800781°
↙ ↓ ↘

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 100415 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 101825 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.766109466552734 y=0.776866912841797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.766109466552734 × 217)
    floor (0.766109466552734 × 131072)
    floor (100415.5)     		tx = 100415
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.776866912841797 × 217)
    floor (0.776866912841797 × 131072)
    floor (101825.5)     		ty = 101825
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100415 / 101825 ti = "17/100415/101825"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100415/101825.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100415 ÷ 217
    100415 ÷ 131072     		x = 0.766105651855469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 101825 ÷ 217
    101825 ÷ 131072     		y = 0.776863098144531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.766105651855469 × 2 - 1) × π
    0.532211303710938 × 3.1415926535     		Λ = 1.67199112
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.776863098144531 × 2 - 1) × π
    -0.553726196289062 × 3.1415926535     		Φ = -1.73958215031222
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.67199112} λ = 1.67199112}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.73958215031222))-π/2
    2×atan(0.175593757086516)-π/2
    2×0.173821721918088-π/2
    0.347643443836176-1.57079632675     		φ = -1.22315288
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.67199112} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.798035°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22315288 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.081498°
  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 100415 KachelY 101825 1.67199112 -1.22315288 95.798035 -70.081498
    Oben rechts KachelX + 1 100416 KachelY 101825 1.67203906 -1.22315288 95.800781 -70.081498
    Unten links KachelX 100415 KachelY + 1 101826 1.67199112 -1.22316921 95.798035 -70.082433
    Unten rechts KachelX + 1 100416 KachelY + 1 101826 1.67203906 -1.22316921 95.800781 -70.082433
  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(-1.22315288--1.22316921) × R
    1.63300000000088e-05 × 6371000     		dl = 104.038430000056m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22315288--1.22316921) × R
    1.63300000000088e-05 × 6371000     		dr = 104.038430000056m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.67199112-1.67203906) × cos(-1.22315288) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.340683175612962 × 6371000     		do = 104.053411017071m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.67199112-1.67203906) × cos(-1.22316921) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.340667822458174 × 6371000     		du = 104.048721768408m
  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(-1.22315288)-sin(-1.22316921))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.340683175612962-0.340667822458174)×R²
    abs(1.67203906-1.67199112)×1.53531547883445e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.53531547883445e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.53531547883445e-05×40589641000000     		ar = 10825.3095876107m²