Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114718 / 18263
↖ ↑ ↗
← N 78.157625°
E135.082398°		 ← 62.67 m → N 78.157625°
E135.085144°		 →
↑
62.69 m
↓
↑
62.69 m
↓
N 78.157062°
E135.082398°		 ← 62.67 m →
3 929 m²		 N 78.157062°
E135.085144°
↙ ↓ ↘

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 114718 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18263 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.875232696533203 y=0.139339447021484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.875232696533203 × 217)
    floor (0.875232696533203 × 131072)
    floor (114718.5)     		tx = 114718
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.139339447021484 × 217)
    floor (0.139339447021484 × 131072)
    floor (18263.5)     		ty = 18263
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114718 / 18263 ti = "17/114718/18263"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114718/18263.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114718 ÷ 217
    114718 ÷ 131072     		x = 0.875228881835938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18263 ÷ 217
    18263 ÷ 131072     		y = 0.139335632324219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.875228881835938 × 2 - 1) × π
    0.750457763671875 × 3.1415926535     		Λ = 2.35763260
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.139335632324219 × 2 - 1) × π
    0.721328735351562 × 3.1415926535     		Φ = 2.26612105573891
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.35763260} λ = 2.35763260}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26612105573891))-π/2
    2×atan(9.64192768291357)-π/2
    2×1.46745211114777-π/2
    2.93490422229554-1.57079632675     		φ = 1.36410790
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.35763260} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.082398°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36410790 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.157625°
  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 114718 KachelY 18263 2.35763260 1.36410790 135.082398 78.157625
    Oben rechts KachelX + 1 114719 KachelY 18263 2.35768053 1.36410790 135.085144 78.157625
    Unten links KachelX 114718 KachelY + 1 18264 2.35763260 1.36409806 135.082398 78.157062
    Unten rechts KachelX + 1 114719 KachelY + 1 18264 2.35768053 1.36409806 135.085144 78.157062
  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(1.36410790-1.36409806) × R
    9.84000000014973e-06 × 6371000     		dl = 62.6906400009539m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36410790-1.36409806) × R
    9.84000000014973e-06 × 6371000     		dr = 62.6906400009539m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.35763260-2.35768053) × cos(1.36410790) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.205219941756415 × 6371000     		do = 62.6663780112589m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.35763260-2.35768053) × cos(1.36409806) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.205229572310747 × 6371000     		du = 62.6693188168799m
  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(1.36410790)-sin(1.36409806))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.205219941756415-0.205229572310747)×R²
    abs(2.35768053-2.35763260)×9.63055433267357e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.63055433267357e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.63055433267357e-06×40589641000000     		ar = 3928.68752460995m²