Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 113838 / 18008
↖ ↑ ↗
← N 78.300501°
E132.665406°		 ← 61.92 m → N 78.300501°
E132.668152°		 →
↑
61.93 m
↓
↑
61.93 m
↓
N 78.299944°
E132.665406°		 ← 61.92 m →
3 835 m²		 N 78.299944°
E132.668152°
↙ ↓ ↘

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 113838 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18008 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.868518829345703 y=0.137393951416016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.868518829345703 × 217)
    floor (0.868518829345703 × 131072)
    floor (113838.5)     		tx = 113838
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137393951416016 × 217)
    floor (0.137393951416016 × 131072)
    floor (18008.5)     		ty = 18008
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 113838 / 18008 ti = "17/113838/18008"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/113838/18008.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 113838 ÷ 217
    113838 ÷ 131072     		x = 0.868515014648438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18008 ÷ 217
    18008 ÷ 131072     		y = 0.13739013671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.868515014648438 × 2 - 1) × π
    0.737030029296875 × 3.1415926535     		Λ = 2.31544813
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13739013671875 × 2 - 1) × π
    0.7252197265625 × 3.1415926535     		Φ = 2.27834496514203
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.31544813} λ = 2.31544813}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27834496514203))-π/2
    2×atan(9.76051304512211)-π/2
    2×1.46869893167252-π/2
    2.93739786334504-1.57079632675     		φ = 1.36660154
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.31544813} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 132.665406°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36660154 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.300501°
  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 113838 KachelY 18008 2.31544813 1.36660154 132.665406 78.300501
    Oben rechts KachelX + 1 113839 KachelY 18008 2.31549606 1.36660154 132.668152 78.300501
    Unten links KachelX 113838 KachelY + 1 18009 2.31544813 1.36659182 132.665406 78.299944
    Unten rechts KachelX + 1 113839 KachelY + 1 18009 2.31549606 1.36659182 132.668152 78.299944
  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(1.36660154-1.36659182) × R
    9.71999999999085e-06 × 6371000     		dl = 61.9261199999417m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36660154-1.36659182) × R
    9.71999999999085e-06 × 6371000     		dr = 61.9261199999417m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.31544813-2.31549606) × cos(1.36660154) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.202778741163388 × 6371000     		do = 61.9209280425347m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.31544813-2.31549606) × cos(1.36659182) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.202788259216747 × 6371000     		du = 61.9238344946299m
  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(1.36660154)-sin(1.36659182))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.202778741163388-0.202788259216747)×R²
    abs(2.31549606-2.31544813)×9.51805335844269e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.51805335844269e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.51805335844269e-06×40589641000000     		ar = 3834.61281308997m²