Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102209 / 95937
↖ ↑ ↗
← S 63.783699°
E100.725403°		 ← 134.93 m → S 63.783699°
E100.728150°		 →
↑
134.94 m
↓
↑
134.94 m
↓
S 63.784913°
E100.725403°		 ← 134.92 m →
18 206 m²		 S 63.784913°
E100.728150°
↙ ↓ ↘

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 102209 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95937 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.779796600341797 y=0.731945037841797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.779796600341797 × 217)
    floor (0.779796600341797 × 131072)
    floor (102209.5)     		tx = 102209
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.731945037841797 × 217)
    floor (0.731945037841797 × 131072)
    floor (95937.5)     		ty = 95937
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102209 / 95937 ti = "17/102209/95937"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102209/95937.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102209 ÷ 217
    102209 ÷ 131072     		x = 0.779792785644531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95937 ÷ 217
    95937 ÷ 131072     		y = 0.731941223144531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.779792785644531 × 2 - 1) × π
    0.559585571289062 × 3.1415926535     		Λ = 1.75798992
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.731941223144531 × 2 - 1) × π
    -0.463882446289062 × 3.1415926535     		Φ = -1.45732968534933
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.75798992} λ = 1.75798992}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.45732968534933))-π/2
    2×atan(0.232857247383784)-π/2
    2×0.22878038167455-π/2
    0.4575607633491-1.57079632675     		φ = -1.11323556
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.75798992} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.725403°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11323556 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.783699°
  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 102209 KachelY 95937 1.75798992 -1.11323556 100.725403 -63.783699
    Oben rechts KachelX + 1 102210 KachelY 95937 1.75803786 -1.11323556 100.728150 -63.783699
    Unten links KachelX 102209 KachelY + 1 95938 1.75798992 -1.11325674 100.725403 -63.784913
    Unten rechts KachelX + 1 102210 KachelY + 1 95938 1.75803786 -1.11325674 100.728150 -63.784913
  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(-1.11323556--1.11325674) × R
    2.1180000000065e-05 × 6371000     		dl = 134.937780000414m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11323556--1.11325674) × R
    2.1180000000065e-05 × 6371000     		dr = 134.937780000414m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.75798992-1.75803786) × cos(-1.11323556) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.441761107413872 × 6371000     		do = 134.925213135013m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.75798992-1.75803786) × cos(-1.11325674) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.4417421060437 × 6371000     		du = 134.919409627467m
  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(-1.11323556)-sin(-1.11325674))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.441761107413872-0.4417421060437)×R²
    abs(1.75803786-1.75798992)×1.90013701724667e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.90013701724667e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.90013701724667e-05×40589641000000     		ar = 18206.1171711617m²