Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108137 / 100297
↖ ↑ ↗
← S 68.601507°
E117.007141°		 ← 111.44 m → S 68.601507°
E117.009888°		 →
↑
111.43 m
↓
↑
111.43 m
↓
S 68.602509°
E117.007141°		 ← 111.43 m →
12 417 m²		 S 68.602509°
E117.009888°
↙ ↓ ↘

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 108137 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100297 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.825023651123047 y=0.765209197998047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.825023651123047 × 217)
    floor (0.825023651123047 × 131072)
    floor (108137.5)     		tx = 108137
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.765209197998047 × 217)
    floor (0.765209197998047 × 131072)
    floor (100297.5)     		ty = 100297
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108137 / 100297 ti = "17/108137/100297"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108137/100297.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108137 ÷ 217
    108137 ÷ 131072     		x = 0.825019836425781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100297 ÷ 217
    100297 ÷ 131072     		y = 0.765205383300781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.825019836425781 × 2 - 1) × π
    0.650039672851562 × 3.1415926535     		Λ = 2.04215986
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.765205383300781 × 2 - 1) × π
    -0.530410766601562 × 3.1415926535     		Φ = -1.66633456769277
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04215986} λ = 2.04215986}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.66633456769277))-π/2
    2×atan(0.188938338648131)-π/2
    2×0.186737076604832-π/2
    0.373474153209663-1.57079632675     		φ = -1.19732217
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04215986} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.007141°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19732217 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.601507°
  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 108137 KachelY 100297 2.04215986 -1.19732217 117.007141 -68.601507
    Oben rechts KachelX + 1 108138 KachelY 100297 2.04220780 -1.19732217 117.009888 -68.601507
    Unten links KachelX 108137 KachelY + 1 100298 2.04215986 -1.19733966 117.007141 -68.602509
    Unten rechts KachelX + 1 108138 KachelY + 1 100298 2.04220780 -1.19733966 117.009888 -68.602509
  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(-1.19732217--1.19733966) × R
    1.74899999998424e-05 × 6371000     		dl = 111.428789998996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19732217--1.19733966) × R
    1.74899999998424e-05 × 6371000     		dr = 111.428789998996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04215986-2.04220780) × cos(-1.19732217) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.36485229452748 × 6371000     		do = 111.43528204668m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04215986-2.04220780) × cos(-1.19733966) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.364836010137604 × 6371000     		du = 111.430308374852m
  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(-1.19732217)-sin(-1.19733966))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.36485229452748-0.364836010137604)×R²
    abs(2.04220780-2.04215986)×1.62843898756093e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.62843898756093e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.62843898756093e-05×40589641000000     		ar = 12416.8215367636m²