Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101195 / 98677
↖ ↑ ↗
← S 66.918218°
E 97.940368°		 ← 119.74 m → S 66.918218°
E 97.943115°		 →
↑
119.77 m
↓
↑
119.77 m
↓
S 66.919296°
E 97.940368°		 ← 119.74 m →
14 342 m²		 S 66.919296°
E 97.943115°
↙ ↓ ↘

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 101195 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98677 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772060394287109 y=0.752849578857422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772060394287109 × 217)
    floor (0.772060394287109 × 131072)
    floor (101195.5)     		tx = 101195
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.752849578857422 × 217)
    floor (0.752849578857422 × 131072)
    floor (98677.5)     		ty = 98677
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101195 / 98677 ti = "17/101195/98677"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101195/98677.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101195 ÷ 217
    101195 ÷ 131072     		x = 0.772056579589844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98677 ÷ 217
    98677 ÷ 131072     		y = 0.752845764160156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772056579589844 × 2 - 1) × π
    0.544113159179688 × 3.1415926535     		Λ = 1.70938190
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.752845764160156 × 2 - 1) × π
    -0.505691528320312 × 3.1415926535     		Φ = -1.58867679030828
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70938190} λ = 1.70938190}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58867679030828))-π/2
    2×atan(0.204195626683852)-π/2
    2×0.201426542022858-π/2
    0.402853084045717-1.57079632675     		φ = -1.16794324
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70938190} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.940368°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16794324 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.918218°
  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 101195 KachelY 98677 1.70938190 -1.16794324 97.940368 -66.918218
    Oben rechts KachelX + 1 101196 KachelY 98677 1.70942984 -1.16794324 97.943115 -66.918218
    Unten links KachelX 101195 KachelY + 1 98678 1.70938190 -1.16796204 97.940368 -66.919296
    Unten rechts KachelX + 1 101196 KachelY + 1 98678 1.70942984 -1.16796204 97.943115 -66.919296
  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(-1.16794324--1.16796204) × R
    1.87999999998745e-05 × 6371000     		dl = 119.7747999992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16794324--1.16796204) × R
    1.87999999998745e-05 × 6371000     		dr = 119.7747999992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70938190-1.70942984) × cos(-1.16794324) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.392044620750872 × 6371000     		do = 119.740518406331m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70938190-1.70942984) × cos(-1.16796204) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.392027325692986 × 6371000     		du = 119.735236050477m
  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(-1.16794324)-sin(-1.16796204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.392044620750872-0.392027325692986)×R²
    abs(1.70942984-1.70938190)×1.72950578863906e-05×R²
    4.79400000001906e-05×1.72950578863906e-05×6371000²
    4.79400000001906e-05×1.72950578863906e-05×40589641000000     		ar = 14341.580297733m²