Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102270 / 98890
↖ ↑ ↗
← S 67.146499°
E100.892944°		 ← 118.62 m → S 67.146499°
E100.895691°		 →
↑
118.56 m
↓
↑
118.56 m
↓
S 67.147565°
E100.892944°		 ← 118.61 m →
14 064 m²		 S 67.147565°
E100.895691°
↙ ↓ ↘

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 102270 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98890 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.780261993408203 y=0.754474639892578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.780261993408203 × 217)
    floor (0.780261993408203 × 131072)
    floor (102270.5)     		tx = 102270
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.754474639892578 × 217)
    floor (0.754474639892578 × 131072)
    floor (98890.5)     		ty = 98890
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102270 / 98890 ti = "17/102270/98890"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102270/98890.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102270 ÷ 217
    102270 ÷ 131072     		x = 0.780258178710938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98890 ÷ 217
    98890 ÷ 131072     		y = 0.754470825195312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.780258178710938 × 2 - 1) × π
    0.560516357421875 × 3.1415926535     		Λ = 1.76091407
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.754470825195312 × 2 - 1) × π
    -0.508941650390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.59888734992735
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76091407} λ = 1.76091407}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59888734992735))-π/2
    2×atan(0.202121283189386)-π/2
    2×0.199434420666988-π/2
    0.398868841333976-1.57079632675     		φ = -1.17192749
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76091407} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.892944°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17192749 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.146499°
  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 102270 KachelY 98890 1.76091407 -1.17192749 100.892944 -67.146499
    Oben rechts KachelX + 1 102271 KachelY 98890 1.76096201 -1.17192749 100.895691 -67.146499
    Unten links KachelX 102270 KachelY + 1 98891 1.76091407 -1.17194610 100.892944 -67.147565
    Unten rechts KachelX + 1 102271 KachelY + 1 98891 1.76096201 -1.17194610 100.895691 -67.147565
  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(-1.17192749--1.17194610) × R
    1.8609999999919e-05 × 6371000     		dl = 118.564309999484m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17192749--1.17194610) × R
    1.8609999999919e-05 × 6371000     		dr = 118.564309999484m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76091407-1.76096201) × cos(-1.17192749) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.388376223088525 × 6371000     		do = 118.62009533514m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76091407-1.76096201) × cos(-1.17194610) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.388359073889517 × 6371000     		du = 118.614857528343m
  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(-1.17192749)-sin(-1.17194610))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.388376223088525-0.388359073889517)×R²
    abs(1.76096201-1.76091407)×1.71491990079153e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.71491990079153e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.71491990079153e-05×40589641000000     		ar = 14063.7992475013m²