Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 103393 / 99041
↖ ↑ ↗
← S 67.307036°
E103.977356°		 ← 117.83 m → S 67.307036°
E103.980103°		 →
↑
117.80 m
↓
↑
117.80 m
↓
S 67.308095°
E103.977356°		 ← 117.83 m →
13 880 m²		 S 67.308095°
E103.980103°
↙ ↓ ↘

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 103393 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99041 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.788829803466797 y=0.755626678466797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.788829803466797 × 217)
    floor (0.788829803466797 × 131072)
    floor (103393.5)     		tx = 103393
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.755626678466797 × 217)
    floor (0.755626678466797 × 131072)
    floor (99041.5)     		ty = 99041
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 103393 / 99041 ti = "17/103393/99041"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/103393/99041.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 103393 ÷ 217
    103393 ÷ 131072     		x = 0.788825988769531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99041 ÷ 217
    99041 ÷ 131072     		y = 0.755622863769531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.788825988769531 × 2 - 1) × π
    0.577651977539062 × 3.1415926535     		Λ = 1.81474721
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.755622863769531 × 2 - 1) × π
    -0.511245727539062 × 3.1415926535     		Φ = -1.60612582176998
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.81474721} λ = 1.81474721}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.60612582176998))-π/2
    2×atan(0.200663516339399)-π/2
    2×0.198033474846027-π/2
    0.396066949692053-1.57079632675     		φ = -1.17472938
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.81474721} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 103.977356°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17472938 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.307036°
  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 103393 KachelY 99041 1.81474721 -1.17472938 103.977356 -67.307036
    Oben rechts KachelX + 1 103394 KachelY 99041 1.81479515 -1.17472938 103.980103 -67.307036
    Unten links KachelX 103393 KachelY + 1 99042 1.81474721 -1.17474787 103.977356 -67.308095
    Unten rechts KachelX + 1 103394 KachelY + 1 99042 1.81479515 -1.17474787 103.980103 -67.308095
  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(-1.17472938--1.17474787) × R
    1.84899999999821e-05 × 6371000     		dl = 117.799789999886m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17472938--1.17474787) × R
    1.84899999999821e-05 × 6371000     		dr = 117.799789999886m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.81474721-1.81479515) × cos(-1.17472938) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.38579275781937 × 6371000     		do = 117.831038543545m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.81474721-1.81479515) × cos(-1.17474787) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.385775699148098 × 6371000     		du = 117.825828386248m
  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(-1.17472938)-sin(-1.17474787))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.38579275781937-0.385775699148098)×R²
    abs(1.81479515-1.81474721)×1.70586712723297e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.70586712723297e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.70586712723297e-05×40589641000000     		ar = 13880.1647184739m²