Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114160 / 17808
↖ ↑ ↗
← N 78.411368°
E133.549805°		 ← 61.34 m → N 78.411368°
E133.552551°		 →
↑
61.35 m
↓
↑
61.35 m
↓
N 78.410817°
E133.549805°		 ← 61.35 m →
3 764 m²		 N 78.410817°
E133.552551°
↙ ↓ ↘

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 114160 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17808 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.870975494384766 y=0.135868072509766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.870975494384766 × 217)
    floor (0.870975494384766 × 131072)
    floor (114160.5)     		tx = 114160
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.135868072509766 × 217)
    floor (0.135868072509766 × 131072)
    floor (17808.5)     		ty = 17808
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114160 / 17808 ti = "17/114160/17808"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114160/17808.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114160 ÷ 217
    114160 ÷ 131072     		x = 0.8709716796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17808 ÷ 217
    17808 ÷ 131072     		y = 0.1358642578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8709716796875 × 2 - 1) × π
    0.741943359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.33088381
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1358642578125 × 2 - 1) × π
    0.728271484375 × 3.1415926535     		Φ = 2.28793234506604
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33088381} λ = 2.33088381}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28793234506604))-π/2
    2×atan(9.85454081166482)-π/2
    2×1.46966644080679-π/2
    2.93933288161358-1.57079632675     		φ = 1.36853655
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33088381} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.549805°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36853655 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.411368°
  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 114160 KachelY 17808 2.33088381 1.36853655 133.549805 78.411368
    Oben rechts KachelX + 1 114161 KachelY 17808 2.33093174 1.36853655 133.552551 78.411368
    Unten links KachelX 114160 KachelY + 1 17809 2.33088381 1.36852692 133.549805 78.410817
    Unten rechts KachelX + 1 114161 KachelY + 1 17809 2.33093174 1.36852692 133.552551 78.410817
  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(1.36853655-1.36852692) × R
    9.62999999987169e-06 × 6371000     		dl = 61.3527299991825m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36853655-1.36852692) × R
    9.62999999987169e-06 × 6371000     		dr = 61.3527299991825m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33088381-2.33093174) × cos(1.36853655) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.200883553358858 × 6371000     		do = 61.3422096473116m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33088381-2.33093174) × cos(1.36852692) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.20089298704322 × 6371000     		du = 61.345090336319m
  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(1.36853655)-sin(1.36852692))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.200883553358858-0.20089298704322)×R²
    abs(2.33093174-2.33088381)×9.43368436270853e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.43368436270853e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.43368436270853e-06×40589641000000     		ar = 3763.60039523084m²