Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100719 / 98637
↖ ↑ ↗
← S 66.875109°
E 96.632996°		 ← 119.95 m → S 66.875109°
E 96.635742°		 →
↑
119.97 m
↓
↑
119.97 m
↓
S 66.876188°
E 96.632996°		 ← 119.95 m →
14 390 m²		 S 66.876188°
E 96.635742°
↙ ↓ ↘

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 100719 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98637 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768428802490234 y=0.752544403076172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768428802490234 × 217)
    floor (0.768428802490234 × 131072)
    floor (100719.5)     		tx = 100719
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.752544403076172 × 217)
    floor (0.752544403076172 × 131072)
    floor (98637.5)     		ty = 98637
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100719 / 98637 ti = "17/100719/98637"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100719/98637.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100719 ÷ 217
    100719 ÷ 131072     		x = 0.768424987792969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98637 ÷ 217
    98637 ÷ 131072     		y = 0.752540588378906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768424987792969 × 2 - 1) × π
    0.536849975585938 × 3.1415926535     		Λ = 1.68656394
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.752540588378906 × 2 - 1) × π
    -0.505081176757812 × 3.1415926535     		Φ = -1.58675931432348
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68656394} λ = 1.68656394}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58675931432348))-π/2
    2×atan(0.20458754251874)-π/2
    2×0.20180274176349-π/2
    0.403605483526979-1.57079632675     		φ = -1.16719084
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68656394} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.632996°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16719084 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.875109°
  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 100719 KachelY 98637 1.68656394 -1.16719084 96.632996 -66.875109
    Oben rechts KachelX + 1 100720 KachelY 98637 1.68661188 -1.16719084 96.635742 -66.875109
    Unten links KachelX 100719 KachelY + 1 98638 1.68656394 -1.16720967 96.632996 -66.876188
    Unten rechts KachelX + 1 100720 KachelY + 1 98638 1.68661188 -1.16720967 96.635742 -66.876188
  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(-1.16719084--1.16720967) × R
    1.88300000001362e-05 × 6371000     		dl = 119.965930000868m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16719084--1.16720967) × R
    1.88300000001362e-05 × 6371000     		dr = 119.965930000868m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68656394-1.68661188) × cos(-1.16719084) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.39273667723891 × 6371000     		do = 119.951890270757m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68656394-1.68661188) × cos(-1.16720967) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.392719360141564 × 6371000     		du = 119.946601183485m
  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(-1.16719084)-sin(-1.16720967))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.39273667723891-0.392719360141564)×R²
    abs(1.68661188-1.68656394)×1.73170973465364e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.73170973465364e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.73170973465364e-05×40589641000000     		ar = 14389.8228168728m²