Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102471 / 99593
↖ ↑ ↗
← S 67.884849°
E101.445007°		 ← 114.96 m → S 67.884849°
E101.447754°		 →
↑
115 m
↓
↑
115 m
↓
S 67.885883°
E101.445007°		 ← 114.95 m →
13 220 m²		 S 67.885883°
E101.447754°
↙ ↓ ↘

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 102471 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99593 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.781795501708984 y=0.759838104248047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.781795501708984 × 217)
    floor (0.781795501708984 × 131072)
    floor (102471.5)     		tx = 102471
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.759838104248047 × 217)
    floor (0.759838104248047 × 131072)
    floor (99593.5)     		ty = 99593
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102471 / 99593 ti = "17/102471/99593"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102471/99593.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102471 ÷ 217
    102471 ÷ 131072     		x = 0.781791687011719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99593 ÷ 217
    99593 ÷ 131072     		y = 0.759834289550781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.781791687011719 × 2 - 1) × π
    0.563583374023438 × 3.1415926535     		Λ = 1.77054939
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.759834289550781 × 2 - 1) × π
    -0.519668579101562 × 3.1415926535     		Φ = -1.63258699036025
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.77054939} λ = 1.77054939}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.63258699036025))-π/2
    2×atan(0.195423361273561)-π/2
    2×0.192991097678419-π/2
    0.385982195356838-1.57079632675     		φ = -1.18481413
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.77054939} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 101.445007°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18481413 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.884849°
  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 102471 KachelY 99593 1.77054939 -1.18481413 101.445007 -67.884849
    Oben rechts KachelX + 1 102472 KachelY 99593 1.77059732 -1.18481413 101.447754 -67.884849
    Unten links KachelX 102471 KachelY + 1 99594 1.77054939 -1.18483218 101.445007 -67.885883
    Unten rechts KachelX + 1 102472 KachelY + 1 99594 1.77059732 -1.18483218 101.447754 -67.885883
  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(-1.18481413--1.18483218) × R
    1.80499999999917e-05 × 6371000     		dl = 114.996549999947m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18481413--1.18483218) × R
    1.80499999999917e-05 × 6371000     		dr = 114.996549999947m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.77054939-1.77059732) × cos(-1.18481413) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.376469253898311 × 6371000     		do = 114.959415603044m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.77054939-1.77059732) × cos(-1.18483218) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.3764525317915 × 6371000     		du = 114.954309306562m
  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(-1.18481413)-sin(-1.18483218))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.376469253898311-0.3764525317915)×R²
    abs(1.77059732-1.77054939)×1.67221068107515e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.67221068107515e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.67221068107515e-05×40589641000000     		ar = 13219.6425813072m²