Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 104683 / 97819
↖ ↑ ↗
← S 65.976680°
E107.520447°		 ← 124.34 m → S 65.976680°
E107.523194°		 →
↑
124.36 m
↓
↑
124.36 m
↓
S 65.977798°
E107.520447°		 ← 124.34 m →
15 463 m²		 S 65.977798°
E107.523194°
↙ ↓ ↘

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 104683 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97819 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.798671722412109 y=0.746303558349609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.798671722412109 × 217)
    floor (0.798671722412109 × 131072)
    floor (104683.5)     		tx = 104683
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746303558349609 × 217)
    floor (0.746303558349609 × 131072)
    floor (97819.5)     		ty = 97819
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 104683 / 97819 ti = "17/104683/97819"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/104683/97819.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 104683 ÷ 217
    104683 ÷ 131072     		x = 0.798667907714844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97819 ÷ 217
    97819 ÷ 131072     		y = 0.746299743652344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.798667907714844 × 2 - 1) × π
    0.597335815429688 × 3.1415926535     		Λ = 1.87658581
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.746299743652344 × 2 - 1) × π
    -0.492599487304688 × 3.1415926535     		Φ = -1.54754693043427
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.87658581} λ = 1.87658581}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.54754693043427))-π/2
    2×atan(0.212769272000656)-π/2
    2×0.209643016876598-π/2
    0.419286033753197-1.57079632675     		φ = -1.15151029
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.87658581} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 107.520447°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15151029 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.976680°
  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 104683 KachelY 97819 1.87658581 -1.15151029 107.520447 -65.976680
    Oben rechts KachelX + 1 104684 KachelY 97819 1.87663375 -1.15151029 107.523194 -65.976680
    Unten links KachelX 104683 KachelY + 1 97820 1.87658581 -1.15152981 107.520447 -65.977798
    Unten rechts KachelX + 1 104684 KachelY + 1 97820 1.87663375 -1.15152981 107.523194 -65.977798
  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(-1.15151029--1.15152981) × R
    1.95199999999396e-05 × 6371000     		dl = 124.361919999615m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15151029--1.15152981) × R
    1.95199999999396e-05 × 6371000     		dr = 124.361919999615m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.87658581-1.87663375) × cos(-1.15151029) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.407108437281978 × 6371000     		do = 124.341395717586m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.87658581-1.87663375) × cos(-1.15152981) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.407090608030068 × 6371000     		du = 124.335950205128m
  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(-1.15151029)-sin(-1.15152981))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.407108437281978-0.407090608030068)×R²
    abs(1.87663375-1.87658581)×1.7829251909629e-05×R²
    4.79400000001906e-05×1.7829251909629e-05×6371000²
    4.79400000001906e-05×1.7829251909629e-05×40589641000000     		ar = 15462.9961001023m²