Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 118698 / 120246
↖ ↑ ↗
← S 81.693877°
E146.013794°		 ← 44.11 m → S 81.693877°
E146.016540°		 →
↑
44.15 m
↓
↑
44.15 m
↓
S 81.694274°
E146.013794°		 ← 44.11 m →
1 948 m²		 S 81.694274°
E146.016540°
↙ ↓ ↘

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 118698 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 120246 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.905597686767578 y=0.917407989501953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.905597686767578 × 217)
    floor (0.905597686767578 × 131072)
    floor (118698.5)     		tx = 118698
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.917407989501953 × 217)
    floor (0.917407989501953 × 131072)
    floor (120246.5)     		ty = 120246
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 118698 / 120246 ti = "17/118698/120246"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/118698/120246.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 118698 ÷ 217
    118698 ÷ 131072     		x = 0.905593872070312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 120246 ÷ 217
    120246 ÷ 131072     		y = 0.917404174804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.905593872070312 × 2 - 1) × π
    0.811187744140625 × 3.1415926535     		Λ = 2.54842146
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.917404174804688 × 2 - 1) × π
    -0.834808349609375 × 3.1415926535     		Φ = -2.62262777821327
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.54842146} λ = 2.54842146}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.62262777821327))-π/2
    2×atan(0.0726118041904375)-π/2
    2×0.072484591763958-π/2
    0.144969183527916-1.57079632675     		φ = -1.42582714
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.54842146} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.013794°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42582714 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.693877°
  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 118698 KachelY 120246 2.54842146 -1.42582714 146.013794 -81.693877
    Oben rechts KachelX + 1 118699 KachelY 120246 2.54846939 -1.42582714 146.016540 -81.693877
    Unten links KachelX 118698 KachelY + 1 120247 2.54842146 -1.42583407 146.013794 -81.694274
    Unten rechts KachelX + 1 118699 KachelY + 1 120247 2.54846939 -1.42583407 146.016540 -81.694274
  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(-1.42582714--1.42583407) × R
    6.9300000000716e-06 × 6371000     		dl = 44.1510300004562m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42582714--1.42583407) × R
    6.9300000000716e-06 × 6371000     		dr = 44.1510300004562m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.54842146-2.54846939) × cos(-1.42582714) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.144461939793508 × 6371000     		do = 44.1131911931104m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.54842146-2.54846939) × cos(-1.42583407) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.144455082483261 × 6371000     		du = 44.1110972309329m
  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(-1.42582714)-sin(-1.42583407))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.144461939793508-0.144455082483261)×R²
    abs(2.54846939-2.54842146)×6.85731024760439e-06×R²
    4.79300000000293e-05×6.85731024760439e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×6.85731024760439e-06×40589641000000     		ar = 1947.59660257818m²