Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108383 / 99955
↖ ↑ ↗
← S 68.256163°
E117.682800°		 ← 113.12 m → S 68.256163°
E117.685547°		 →
↑
113.15 m
↓
↑
113.15 m
↓
S 68.257181°
E117.682800°		 ← 113.12 m →
12 800 m²		 S 68.257181°
E117.685547°
↙ ↓ ↘

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 108383 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99955 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826900482177734 y=0.762599945068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826900482177734 × 217)
    floor (0.826900482177734 × 131072)
    floor (108383.5)     		tx = 108383
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.762599945068359 × 217)
    floor (0.762599945068359 × 131072)
    floor (99955.5)     		ty = 99955
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108383 / 99955 ti = "17/108383/99955"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108383/99955.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108383 ÷ 217
    108383 ÷ 131072     		x = 0.826896667480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99955 ÷ 217
    99955 ÷ 131072     		y = 0.762596130371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826896667480469 × 2 - 1) × π
    0.653793334960938 × 3.1415926535     		Λ = 2.05395234
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.762596130371094 × 2 - 1) × π
    -0.525192260742188 × 3.1415926535     		Φ = -1.64994014802271
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05395234} λ = 2.05395234}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64994014802271))-π/2
    2×atan(0.192061403531516)-π/2
    2×0.189750771778563-π/2
    0.379501543557126-1.57079632675     		φ = -1.19129478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05395234} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.682800°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19129478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.256163°
  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 108383 KachelY 99955 2.05395234 -1.19129478 117.682800 -68.256163
    Oben rechts KachelX + 1 108384 KachelY 99955 2.05400027 -1.19129478 117.685547 -68.256163
    Unten links KachelX 108383 KachelY + 1 99956 2.05395234 -1.19131254 117.682800 -68.257181
    Unten rechts KachelX + 1 108384 KachelY + 1 99956 2.05400027 -1.19131254 117.685547 -68.257181
  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(-1.19129478--1.19131254) × R
    1.77599999999778e-05 × 6371000     		dl = 113.148959999859m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19129478--1.19131254) × R
    1.77599999999778e-05 × 6371000     		dr = 113.148959999859m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05395234-2.05400027) × cos(-1.19129478) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.370457527489449 × 6371000     		do = 113.123662623028m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05395234-2.05400027) × cos(-1.19131254) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.370441031065563 × 6371000     		du = 113.118625241542m
  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(-1.19129478)-sin(-1.19131254))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.370457527489449-0.370441031065563)×R²
    abs(2.05400027-2.05395234)×1.64964238864584e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.64964238864584e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.64964238864584e-05×40589641000000     		ar = 12799.5397904314m²