Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101442 / 97123
↖ ↑ ↗
← S 65.186488°
E 98.618775°		 ← 128.15 m → S 65.186488°
E 98.621521°		 →
↑
128.12 m
↓
↑
128.12 m
↓
S 65.187641°
E 98.618775°		 ← 128.14 m →
16 418 m²		 S 65.187641°
E 98.621521°
↙ ↓ ↘

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 101442 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97123 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.773944854736328 y=0.740993499755859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.773944854736328 × 217)
    floor (0.773944854736328 × 131072)
    floor (101442.5)     		tx = 101442
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.740993499755859 × 217)
    floor (0.740993499755859 × 131072)
    floor (97123.5)     		ty = 97123
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101442 / 97123 ti = "17/101442/97123"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101442/97123.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101442 ÷ 217
    101442 ÷ 131072     		x = 0.773941040039062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97123 ÷ 217
    97123 ÷ 131072     		y = 0.740989685058594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.773941040039062 × 2 - 1) × π
    0.547882080078125 × 3.1415926535     		Λ = 1.72122232
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.740989685058594 × 2 - 1) × π
    -0.481979370117188 × 3.1415926535     		Φ = -1.51418284829871
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72122232} λ = 1.72122232}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51418284829871))-π/2
    2×atan(0.219987874886979)-π/2
    2×0.216538739596585-π/2
    0.433077479193171-1.57079632675     		φ = -1.13771885
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72122232} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.618775°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13771885 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.186488°
  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 101442 KachelY 97123 1.72122232 -1.13771885 98.618775 -65.186488
    Oben rechts KachelX + 1 101443 KachelY 97123 1.72127025 -1.13771885 98.621521 -65.186488
    Unten links KachelX 101442 KachelY + 1 97124 1.72122232 -1.13773896 98.618775 -65.187641
    Unten rechts KachelX + 1 101443 KachelY + 1 97124 1.72127025 -1.13773896 98.621521 -65.187641
  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(-1.13771885--1.13773896) × R
    2.01100000001286e-05 × 6371000     		dl = 128.12081000082m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13771885--1.13773896) × R
    2.01100000001286e-05 × 6371000     		dr = 128.12081000082m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72122232-1.72127025) × cos(-1.13771885) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.419666144954026 × 6371000     		do = 128.15010594492m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72122232-1.72127025) × cos(-1.13773896) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.419647891453786 × 6371000     		du = 128.144532019033m
  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(-1.13771885)-sin(-1.13773896))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.419666144954026-0.419647891453786)×R²
    abs(1.72127025-1.72122232)×1.82535002397621e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.82535002397621e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.82535002397621e-05×40589641000000     		ar = 16418.3383078957m²