Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102375 / 98513
↖ ↑ ↗
← S 66.740986°
E101.181336°		 ← 120.58 m → S 66.740986°
E101.184082°		 →
↑
120.60 m
↓
↑
120.60 m
↓
S 66.742071°
E101.181336°		 ← 120.58 m →
14 542 m²		 S 66.742071°
E101.184082°
↙ ↓ ↘

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 102375 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98513 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.781063079833984 y=0.751598358154297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.781063079833984 × 217)
    floor (0.781063079833984 × 131072)
    floor (102375.5)     		tx = 102375
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.751598358154297 × 217)
    floor (0.751598358154297 × 131072)
    floor (98513.5)     		ty = 98513
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102375 / 98513 ti = "17/102375/98513"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102375/98513.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102375 ÷ 217
    102375 ÷ 131072     		x = 0.781059265136719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98513 ÷ 217
    98513 ÷ 131072     		y = 0.751594543457031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.781059265136719 × 2 - 1) × π
    0.562118530273438 × 3.1415926535     		Λ = 1.76594745
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.751594543457031 × 2 - 1) × π
    -0.503189086914062 × 3.1415926535     		Φ = -1.58081513877059
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76594745} λ = 1.76594745}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58081513877059))-π/2
    2×atan(0.205807268328173)-π/2
    2×0.202973184805571-π/2
    0.405946369611143-1.57079632675     		φ = -1.16484996
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76594745} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 101.181336°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16484996 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.740986°
  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 102375 KachelY 98513 1.76594745 -1.16484996 101.181336 -66.740986
    Oben rechts KachelX + 1 102376 KachelY 98513 1.76599538 -1.16484996 101.184082 -66.740986
    Unten links KachelX 102375 KachelY + 1 98514 1.76594745 -1.16486889 101.181336 -66.742071
    Unten rechts KachelX + 1 102376 KachelY + 1 98514 1.76599538 -1.16486889 101.184082 -66.742071
  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(-1.16484996--1.16486889) × R
    1.89299999999726e-05 × 6371000     		dl = 120.603029999825m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16484996--1.16486889) × R
    1.89299999999726e-05 × 6371000     		dr = 120.603029999825m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76594745-1.76599538) × cos(-1.16484996) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.394888391787154 × 6371000     		do = 120.583920939076m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76594745-1.76599538) × cos(-1.16486889) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.394871000174551 × 6371000     		du = 120.578610200946m
  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(-1.16484996)-sin(-1.16486889))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.394888391787154-0.394871000174551)×R²
    abs(1.76599538-1.76594745)×1.73916126031681e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.73916126031681e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.73916126031681e-05×40589641000000     		ar = 14542.4659893158m²