Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102289 / 97007
↖ ↑ ↗
← S 65.052443°
E100.945129°		 ← 128.83 m → S 65.052443°
E100.947876°		 →
↑
128.82 m
↓
↑
128.82 m
↓
S 65.053602°
E100.945129°		 ← 128.82 m →
16 595 m²		 S 65.053602°
E100.947876°
↙ ↓ ↘

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 102289 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97007 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.780406951904297 y=0.740108489990234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.780406951904297 × 217)
    floor (0.780406951904297 × 131072)
    floor (102289.5)     		tx = 102289
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.740108489990234 × 217)
    floor (0.740108489990234 × 131072)
    floor (97007.5)     		ty = 97007
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102289 / 97007 ti = "17/102289/97007"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102289/97007.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102289 ÷ 217
    102289 ÷ 131072     		x = 0.780403137207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97007 ÷ 217
    97007 ÷ 131072     		y = 0.740104675292969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.780403137207031 × 2 - 1) × π
    0.560806274414062 × 3.1415926535     		Λ = 1.76182487
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.740104675292969 × 2 - 1) × π
    -0.480209350585938 × 3.1415926535     		Φ = -1.50862216794279
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76182487} λ = 1.76182487}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.50862216794279))-π/2
    2×atan(0.221214564595198)-π/2
    2×0.217708502779205-π/2
    0.43541700555841-1.57079632675     		φ = -1.13537932
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76182487} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.945129°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13537932 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.052443°
  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 102289 KachelY 97007 1.76182487 -1.13537932 100.945129 -65.052443
    Oben rechts KachelX + 1 102290 KachelY 97007 1.76187281 -1.13537932 100.947876 -65.052443
    Unten links KachelX 102289 KachelY + 1 97008 1.76182487 -1.13539954 100.945129 -65.053602
    Unten rechts KachelX + 1 102290 KachelY + 1 97008 1.76187281 -1.13539954 100.947876 -65.053602
  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(-1.13537932--1.13539954) × R
    2.02200000001262e-05 × 6371000     		dl = 128.821620000804m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13537932--1.13539954) × R
    2.02200000001262e-05 × 6371000     		dr = 128.821620000804m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76182487-1.76187281) × cos(-1.13537932) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.421788535684905 × 6371000     		do = 128.825075634994m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76182487-1.76187281) × cos(-1.13539954) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.421770202241302 × 6371000     		du = 128.819476129415m
  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(-1.13537932)-sin(-1.13539954))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.421788535684905-0.421770202241302)×R²
    abs(1.76187281-1.76182487)×1.83334436028582e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.83334436028582e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.83334436028582e-05×40589641000000     		ar = 16595.0942719442m²