Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114338 / 18080
↖ ↑ ↗
← N 78.260332°
E134.038697°		 ← 62.13 m → N 78.260332°
E134.041443°		 →
↑
62.12 m
↓
↑
62.12 m
↓
N 78.259774°
E134.038697°		 ← 62.13 m →
3 859 m²		 N 78.259774°
E134.041443°
↙ ↓ ↘

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 114338 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18080 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872333526611328 y=0.137943267822266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872333526611328 × 217)
    floor (0.872333526611328 × 131072)
    floor (114338.5)     		tx = 114338
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137943267822266 × 217)
    floor (0.137943267822266 × 131072)
    floor (18080.5)     		ty = 18080
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114338 / 18080 ti = "17/114338/18080"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114338/18080.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114338 ÷ 217
    114338 ÷ 131072     		x = 0.872329711914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18080 ÷ 217
    18080 ÷ 131072     		y = 0.137939453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.872329711914062 × 2 - 1) × π
    0.744659423828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.33941658
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.137939453125 × 2 - 1) × π
    0.72412109375 × 3.1415926535     		Φ = 2.27489350836938
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33941658} λ = 2.33941658}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27489350836938))-π/2
    2×atan(9.72688312575936)-π/2
    2×1.468348398642-π/2
    2.936696797284-1.57079632675     		φ = 1.36590047
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33941658} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.038697°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36590047 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.260332°
  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 114338 KachelY 18080 2.33941658 1.36590047 134.038697 78.260332
    Oben rechts KachelX + 1 114339 KachelY 18080 2.33946451 1.36590047 134.041443 78.260332
    Unten links KachelX 114338 KachelY + 1 18081 2.33941658 1.36589072 134.038697 78.259774
    Unten rechts KachelX + 1 114339 KachelY + 1 18081 2.33946451 1.36589072 134.041443 78.259774
  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(1.36590047-1.36589072) × R
    9.75000000003057e-06 × 6371000     		dl = 62.1172500001947m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36590047-1.36589072) × R
    9.75000000003057e-06 × 6371000     		dr = 62.1172500001947m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33941658-2.33946451) × cos(1.36590047) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.203465196252118 × 6371000     		do = 62.1305453619331m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33941658-2.33946451) × cos(1.36589072) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.203474742293695 × 6371000     		du = 62.1334603605677m
  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(1.36590047)-sin(1.36589072))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203465196252118-0.203474742293695)×R²
    abs(2.33946451-2.33941658)×9.54604157754613e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.54604157754613e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.54604157754613e-06×40589641000000     		ar = 3859.46915471752m²