Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 107027 / 100918
↖ ↑ ↗
← S 69.215253°
E113.958435°		 ← 108.38 m → S 69.215253°
E113.961182°		 →
↑
108.37 m
↓
↑
108.37 m
↓
S 69.216227°
E113.958435°		 ← 108.38 m →
11 745 m²		 S 69.216227°
E113.961182°
↙ ↓ ↘

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 107027 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100918 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.816555023193359 y=0.769947052001953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.816555023193359 × 217)
    floor (0.816555023193359 × 131072)
    floor (107027.5)     		tx = 107027
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.769947052001953 × 217)
    floor (0.769947052001953 × 131072)
    floor (100918.5)     		ty = 100918
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 107027 / 100918 ti = "17/107027/100918"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/107027/100918.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 107027 ÷ 217
    107027 ÷ 131072     		x = 0.816551208496094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100918 ÷ 217
    100918 ÷ 131072     		y = 0.769943237304688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.816551208496094 × 2 - 1) × π
    0.633102416992188 × 3.1415926535     		Λ = 1.98894990
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.769943237304688 × 2 - 1) × π
    -0.539886474609375 × 3.1415926535     		Φ = -1.69610338235683
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.98894990} λ = 1.98894990}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.69610338235683))-π/2
    2×atan(0.183396760598269)-π/2
    2×0.181381138439293-π/2
    0.362762276878585-1.57079632675     		φ = -1.20803405
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.98894990} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 113.958435°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20803405 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.215253°
  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 107027 KachelY 100918 1.98894990 -1.20803405 113.958435 -69.215253
    Oben rechts KachelX + 1 107028 KachelY 100918 1.98899784 -1.20803405 113.961182 -69.215253
    Unten links KachelX 107027 KachelY + 1 100919 1.98894990 -1.20805106 113.958435 -69.216227
    Unten rechts KachelX + 1 107028 KachelY + 1 100919 1.98899784 -1.20805106 113.961182 -69.216227
  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(-1.20803405--1.20805106) × R
    1.7010000000095e-05 × 6371000     		dl = 108.370710000605m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20803405--1.20805106) × R
    1.7010000000095e-05 × 6371000     		dr = 108.370710000605m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.98894990-1.98899784) × cos(-1.20803405) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.354858092110126 × 6371000     		do = 108.382795377652m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.98894990-1.98899784) × cos(-1.20805106) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.354842189066605 × 6371000     		du = 108.377938178817m
  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(-1.20803405)-sin(-1.20805106))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.354858092110126-0.354842189066605)×R²
    abs(1.98899784-1.98894990)×1.59030435210594e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.59030435210594e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.59030435210594e-05×40589641000000     		ar = 11745.257298097m²