Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102392 / 98536
↖ ↑ ↗
← S 66.765919°
E101.228027°		 ← 120.49 m → S 66.765919°
E101.230774°		 →
↑
120.48 m
↓
↑
120.48 m
↓
S 66.767003°
E101.228027°		 ← 120.48 m →
14 515 m²		 S 66.767003°
E101.230774°
↙ ↓ ↘

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 102392 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98536 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.781192779541016 y=0.751773834228516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.781192779541016 × 217)
    floor (0.781192779541016 × 131072)
    floor (102392.5)     		tx = 102392
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.751773834228516 × 217)
    floor (0.751773834228516 × 131072)
    floor (98536.5)     		ty = 98536
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102392 / 98536 ti = "17/102392/98536"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102392/98536.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102392 ÷ 217
    102392 ÷ 131072     		x = 0.78118896484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98536 ÷ 217
    98536 ÷ 131072     		y = 0.75177001953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.78118896484375 × 2 - 1) × π
    0.5623779296875 × 3.1415926535     		Λ = 1.76676237
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.75177001953125 × 2 - 1) × π
    -0.5035400390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.58191768746185
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76676237} λ = 1.76676237}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58191768746185))-π/2
    2×atan(0.205580480838924)-π/2
    2×0.202755603188791-π/2
    0.405511206377583-1.57079632675     		φ = -1.16528512
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76676237} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 101.228027°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16528512 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.765919°
  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 102392 KachelY 98536 1.76676237 -1.16528512 101.228027 -66.765919
    Oben rechts KachelX + 1 102393 KachelY 98536 1.76681031 -1.16528512 101.230774 -66.765919
    Unten links KachelX 102392 KachelY + 1 98537 1.76676237 -1.16530403 101.228027 -66.767003
    Unten rechts KachelX + 1 102393 KachelY + 1 98537 1.76681031 -1.16530403 101.230774 -66.767003
  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(-1.16528512--1.16530403) × R
    1.89099999998721e-05 × 6371000     		dl = 120.475609999185m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16528512--1.16530403) × R
    1.89099999998721e-05 × 6371000     		dr = 120.475609999185m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76676237-1.76681031) × cos(-1.16528512) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.394488560256022 × 6371000     		do = 120.486960438209m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76676237-1.76681031) × cos(-1.16530403) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.39447118377038 × 6371000     		du = 120.481653212223m
  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(-1.16528512)-sin(-1.16530403))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.394488560256022-0.39447118377038)×R²
    abs(1.76681031-1.76676237)×1.73764856425951e-05×R²
    4.79400000001906e-05×1.73764856425951e-05×6371000²
    4.79400000001906e-05×1.73764856425951e-05×40589641000000     		ar = 14515.4203606021m²