Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114348 / 18085
↖ ↑ ↗
← N 78.257538°
E134.066162°		 ← 62.16 m → N 78.257538°
E134.068909°		 →
↑
62.18 m
↓
↑
62.18 m
↓
N 78.256979°
E134.066162°		 ← 62.16 m →
3 865 m²		 N 78.256979°
E134.068909°
↙ ↓ ↘

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 114348 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18085 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872409820556641 y=0.137981414794922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872409820556641 × 217)
    floor (0.872409820556641 × 131072)
    floor (114348.5)     		tx = 114348
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137981414794922 × 217)
    floor (0.137981414794922 × 131072)
    floor (18085.5)     		ty = 18085
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114348 / 18085 ti = "17/114348/18085"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114348/18085.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114348 ÷ 217
    114348 ÷ 131072     		x = 0.872406005859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18085 ÷ 217
    18085 ÷ 131072     		y = 0.137977600097656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.872406005859375 × 2 - 1) × π
    0.74481201171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.33989594
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.137977600097656 × 2 - 1) × π
    0.724044799804688 × 3.1415926535     		Φ = 2.27465382387128
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33989594} λ = 2.33989594}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27465382387128))-π/2
    2×atan(9.72455202203515)-π/2
    2×1.46832401205405-π/2
    2.93664802410809-1.57079632675     		φ = 1.36585170
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33989594} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.066162°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36585170 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.257538°
  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 114348 KachelY 18085 2.33989594 1.36585170 134.066162 78.257538
    Oben rechts KachelX + 1 114349 KachelY 18085 2.33994388 1.36585170 134.068909 78.257538
    Unten links KachelX 114348 KachelY + 1 18086 2.33989594 1.36584194 134.066162 78.256979
    Unten rechts KachelX + 1 114349 KachelY + 1 18086 2.33994388 1.36584194 134.068909 78.256979
  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(1.36585170-1.36584194) × R
    9.75999999996979e-06 × 6371000     		dl = 62.1809599998075m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36585170-1.36584194) × R
    9.75999999996979e-06 × 6371000     		dr = 62.1809599998075m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33989594-2.33994388) × cos(1.36585170) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.203512945848013 × 6371000     		do = 62.1580920851686m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33989594-2.33994388) × cos(1.36584194) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.203522501583531 × 6371000     		du = 62.1610106527603m
  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(1.36585170)-sin(1.36584194))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203512945848013-0.203522501583531)×R²
    abs(2.33994388-2.33989594)×9.55573551733591e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.55573551733591e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.55573551733591e-06×40589641000000     		ar = 3865.14057721768m²