Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

Tele ← 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 → Makro
17 / 118754 / 120419
↖ ↑ ↗
← S 81.762239°
E146.167602°		 ← 43.76 m → S 81.762239°
E146.170349°		 →
↑
43.71 m
↓
↑
43.71 m
↓
S 81.762632°
E146.167602°		 ← 43.76 m →
1 913 m²		 S 81.762632°
E146.170349°
↙ ↓ ↘

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 118754 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 120419 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.906024932861328 y=0.918727874755859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.906024932861328 × 217)
    floor (0.906024932861328 × 131072)
    floor (118754.5)     		tx = 118754
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.918727874755859 × 217)
    floor (0.918727874755859 × 131072)
    floor (120419.5)     		ty = 120419
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 118754 / 120419 ti = "17/118754/120419"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/118754/120419.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 118754 ÷ 217
    118754 ÷ 131072     		x = 0.906021118164062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 120419 ÷ 217
    120419 ÷ 131072     		y = 0.918724060058594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.906021118164062 × 2 - 1) × π
    0.812042236328125 × 3.1415926535     		Λ = 2.55110592
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.918724060058594 × 2 - 1) × π
    -0.837448120117188 × 3.1415926535     		Φ = -2.63092086184754
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.55110592} λ = 2.55110592}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.63092086184754))-π/2
    2×atan(0.0720121184842653)-π/2
    2×0.0718880255319031-π/2
    0.143776051063806-1.57079632675     		φ = -1.42702028
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.55110592} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.167602°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42702028 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.762239°
  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 118754 KachelY 120419 2.55110592 -1.42702028 146.167602 -81.762239
    Oben rechts KachelX + 1 118755 KachelY 120419 2.55115386 -1.42702028 146.170349 -81.762239
    Unten links KachelX 118754 KachelY + 1 120420 2.55110592 -1.42702714 146.167602 -81.762632
    Unten rechts KachelX + 1 118755 KachelY + 1 120420 2.55115386 -1.42702714 146.170349 -81.762632
  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(-1.42702028--1.42702714) × R
    6.86000000005293e-06 × 6371000     		dl = 43.7050600003372m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42702028--1.42702714) × R
    6.86000000005293e-06 × 6371000     		dr = 43.7050600003372m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.55110592-2.55115386) × cos(-1.42702028) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.143281212858695 × 6371000     		do = 43.7617704654358m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.55110592-2.55115386) × cos(-1.42702714) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.14327442363669 × 6371000     		du = 43.7596968622808m
  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(-1.42702028)-sin(-1.42702714))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.143281212858695-0.14327442363669)×R²
    abs(2.55115386-2.55110592)×6.78922200544885e-06×R²
    4.79399999999686e-05×6.78922200544885e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×6.78922200544885e-06×40589641000000     		ar = 1912.56549039985m²