Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101226 / 97896
↖ ↑ ↗
← S 66.062633°
E 98.025513°		 ← 123.90 m → S 66.062633°
E 98.028259°		 →
↑
123.92 m
↓
↑
123.92 m
↓
S 66.063747°
E 98.025513°		 ← 123.89 m →
15 352 m²		 S 66.063747°
E 98.028259°
↙ ↓ ↘

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 101226 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97896 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772296905517578 y=0.746891021728516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772296905517578 × 217)
    floor (0.772296905517578 × 131072)
    floor (101226.5)     		tx = 101226
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746891021728516 × 217)
    floor (0.746891021728516 × 131072)
    floor (97896.5)     		ty = 97896
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101226 / 97896 ti = "17/101226/97896"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101226/97896.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101226 ÷ 217
    101226 ÷ 131072     		x = 0.772293090820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97896 ÷ 217
    97896 ÷ 131072     		y = 0.74688720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772293090820312 × 2 - 1) × π
    0.544586181640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.71086795
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74688720703125 × 2 - 1) × π
    -0.4937744140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.55123807170502
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71086795} λ = 1.71086795}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.55123807170502))-π/2
    2×atan(0.211985358217923)-π/2
    2×0.208892934915414-π/2
    0.417785869830828-1.57079632675     		φ = -1.15301046
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71086795} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.025513°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15301046 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.062633°
  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 101226 KachelY 97896 1.71086795 -1.15301046 98.025513 -66.062633
    Oben rechts KachelX + 1 101227 KachelY 97896 1.71091588 -1.15301046 98.028259 -66.062633
    Unten links KachelX 101226 KachelY + 1 97897 1.71086795 -1.15302991 98.025513 -66.063747
    Unten rechts KachelX + 1 101227 KachelY + 1 97897 1.71091588 -1.15302991 98.028259 -66.063747
  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(-1.15301046--1.15302991) × R
    1.9450000000143e-05 × 6371000     		dl = 123.915950000911m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15301046--1.15302991) × R
    1.9450000000143e-05 × 6371000     		dr = 123.915950000911m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71086795-1.71091588) × cos(-1.15301046) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.405737754670342 × 6371000     		do = 123.896904413853m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71086795-1.71091588) × cos(-1.15302991) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.405719977497095 × 6371000     		du = 123.891475940143m
  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(-1.15301046)-sin(-1.15302991))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.405737754670342-0.405719977497095)×R²
    abs(1.71091588-1.71086795)×1.77771732468024e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.77771732468024e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.77771732468024e-05×40589641000000     		ar = 15352.4662756512m²