Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 113383 / 18657
↖ ↑ ↗
← N 77.933481°
E131.415711°		 ← 63.84 m → N 77.933481°
E131.418457°		 →
↑
63.84 m
↓
↑
63.84 m
↓
N 77.932907°
E131.415711°		 ← 63.84 m →
4 075 m²		 N 77.932907°
E131.418457°
↙ ↓ ↘

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 113383 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18657 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.865047454833984 y=0.142345428466797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.865047454833984 × 217)
    floor (0.865047454833984 × 131072)
    floor (113383.5)     		tx = 113383
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.142345428466797 × 217)
    floor (0.142345428466797 × 131072)
    floor (18657.5)     		ty = 18657
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 113383 / 18657 ti = "17/113383/18657"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/113383/18657.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 113383 ÷ 217
    113383 ÷ 131072     		x = 0.865043640136719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18657 ÷ 217
    18657 ÷ 131072     		y = 0.142341613769531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.865043640136719 × 2 - 1) × π
    0.730087280273438 × 3.1415926535     		Λ = 2.29363684
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.142341613769531 × 2 - 1) × π
    0.715316772460938 × 3.1415926535     		Φ = 2.24723391728861
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.29363684} λ = 2.29363684}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.24723391728861))-π/2
    2×atan(9.46152823719483)-π/2
    2×1.4654960842804-π/2
    2.93099216856081-1.57079632675     		φ = 1.36019584
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.29363684} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 131.415711°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36019584 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.933481°
  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 113383 KachelY 18657 2.29363684 1.36019584 131.415711 77.933481
    Oben rechts KachelX + 1 113384 KachelY 18657 2.29368477 1.36019584 131.418457 77.933481
    Unten links KachelX 113383 KachelY + 1 18658 2.29363684 1.36018582 131.415711 77.932907
    Unten rechts KachelX + 1 113384 KachelY + 1 18658 2.29368477 1.36018582 131.418457 77.932907
  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(1.36019584-1.36018582) × R
    1.0019999999944e-05 × 6371000     		dl = 63.837419999643m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36019584-1.36018582) × R
    1.0019999999944e-05 × 6371000     		dr = 63.837419999643m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.29363684-2.29368477) × cos(1.36019584) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.209047156876405 × 6371000     		do = 63.8350641895467m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.29363684-2.29368477) × cos(1.36018582) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.209056955479632 × 6371000     		du = 63.8380563109191m
  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(1.36019584)-sin(1.36018582))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.209047156876405-0.209056955479632)×R²
    abs(2.29368477-2.29363684)×9.79860322661286e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.79860322661286e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.79860322661286e-06×40589641000000     		ar = 4075.16130814027m²