Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 10863 / 6702
↖ ↑ ↗
← N 80.605880°
W120.327759°		 ← 99.70 m → N 80.605880°
W120.322266°		 →
↑
99.71 m
↓
↑
99.71 m
↓
N 80.604983°
W120.327759°		 ← 99.71 m →
9 941 m²		 N 80.604983°
W120.322266°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 10863 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6702 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.165763854980469 y=0.102272033691406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.165763854980469 × 216)
    floor (0.165763854980469 × 65536)
    floor (10863.5)     		tx = 10863
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.102272033691406 × 216)
    floor (0.102272033691406 × 65536)
    floor (6702.5)     		ty = 6702
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 10863 / 6702 ti = "16/10863/6702"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/10863/6702.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10863 ÷ 216
    10863 ÷ 65536     		x = 0.165756225585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6702 ÷ 216
    6702 ÷ 65536     		y = 0.102264404296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.165756225585938 × 2 - 1) × π
    -0.668487548828125 × 3.1415926535     		Λ = -2.10011557
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.102264404296875 × 2 - 1) × π
    0.79547119140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.49904645099277
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.10011557} λ = -2.10011557}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.49904645099277))-π/2
    2×atan(12.1708828924227)-π/2
    2×1.48881716307653-π/2
    2.97763432615307-1.57079632675     		φ = 1.40683800
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.10011557} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -120.327759°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40683800 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.605880°
  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 10863 KachelY 6702 -2.10011557 1.40683800 -120.327759 80.605880
    Oben rechts KachelX + 1 10864 KachelY 6702 -2.10001970 1.40683800 -120.322266 80.605880
    Unten links KachelX 10863 KachelY + 1 6703 -2.10011557 1.40682235 -120.327759 80.604983
    Unten rechts KachelX + 1 10864 KachelY + 1 6703 -2.10001970 1.40682235 -120.322266 80.604983
  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(1.40683800-1.40682235) × R
    1.56499999999227e-05 × 6371000     		dl = 99.7061499995073m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40683800-1.40682235) × R
    1.56499999999227e-05 × 6371000     		dr = 99.7061499995073m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.10011557--2.10001970) × cos(1.40683800) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.163224716492816 × 6371000     		do = 99.6956605955272m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.10011557--2.10001970) × cos(1.40682235) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.163240156589384 × 6371000     		du = 99.7050912176785m
  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(1.40683800)-sin(1.40682235))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.163224716492816-0.163240156589384)×R²
    abs(-2.10001970--2.10011557)×1.54400965678148e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.54400965678148e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.54400965678148e-05×40589641000000     		ar = 9940.74063522866m²