Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101219 / 97131
↖ ↑ ↗
← S 65.195708°
E 98.006287°		 ← 128.13 m → S 65.195708°
E 98.009033°		 →
↑
128.12 m
↓
↑
128.12 m
↓
S 65.196860°
E 98.006287°		 ← 128.13 m →
16 416 m²		 S 65.196860°
E 98.009033°
↙ ↓ ↘

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 101219 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97131 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772243499755859 y=0.741054534912109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772243499755859 × 217)
    floor (0.772243499755859 × 131072)
    floor (101219.5)     		tx = 101219
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.741054534912109 × 217)
    floor (0.741054534912109 × 131072)
    floor (97131.5)     		ty = 97131
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101219 / 97131 ti = "17/101219/97131"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101219/97131.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101219 ÷ 217
    101219 ÷ 131072     		x = 0.772239685058594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97131 ÷ 217
    97131 ÷ 131072     		y = 0.741050720214844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772239685058594 × 2 - 1) × π
    0.544479370117188 × 3.1415926535     		Λ = 1.71053239
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.741050720214844 × 2 - 1) × π
    -0.482101440429688 × 3.1415926535     		Φ = -1.51456634349567
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71053239} λ = 1.71053239}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51456634349567))-π/2
    2×atan(0.219903526768153)-π/2
    2×0.216458283624843-π/2
    0.432916567249687-1.57079632675     		φ = -1.13787976
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71053239} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.006287°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13787976 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.195708°
  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 101219 KachelY 97131 1.71053239 -1.13787976 98.006287 -65.195708
    Oben rechts KachelX + 1 101220 KachelY 97131 1.71058033 -1.13787976 98.009033 -65.195708
    Unten links KachelX 101219 KachelY + 1 97132 1.71053239 -1.13789987 98.006287 -65.196860
    Unten rechts KachelX + 1 101220 KachelY + 1 97132 1.71058033 -1.13789987 98.009033 -65.196860
  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(-1.13787976--1.13789987) × R
    2.01100000001286e-05 × 6371000     		dl = 128.12081000082m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13787976--1.13789987) × R
    2.01100000001286e-05 × 6371000     		dr = 128.12081000082m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71053239-1.71058033) × cos(-1.13787976) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.419520084968242 × 6371000     		do = 128.132232396204m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71053239-1.71058033) × cos(-1.13789987) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.41950183011027 × 6371000     		du = 128.1266568927m
  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(-1.13787976)-sin(-1.13789987))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.419520084968242-0.41950183011027)×R²
    abs(1.71058033-1.71053239)×1.82548579716335e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.82548579716335e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.82548579716335e-05×40589641000000     		ar = 16416.048233277m²