Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119460 / 118323
↖ ↑ ↗
← S 80.895020°
E148.106690°		 ← 48.32 m → S 80.895020°
E148.109436°		 →
↑
48.29 m
↓
↑
48.29 m
↓
S 80.895454°
E148.106690°		 ← 48.32 m →
2 334 m²		 S 80.895454°
E148.109436°
↙ ↓ ↘

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 119460 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118323 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.911411285400391 y=0.902736663818359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.911411285400391 × 217)
    floor (0.911411285400391 × 131072)
    floor (119460.5)     		tx = 119460
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.902736663818359 × 217)
    floor (0.902736663818359 × 131072)
    floor (118323.5)     		ty = 118323
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119460 / 118323 ti = "17/119460/118323"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119460/118323.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119460 ÷ 217
    119460 ÷ 131072     		x = 0.911407470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118323 ÷ 217
    118323 ÷ 131072     		y = 0.902732849121094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.911407470703125 × 2 - 1) × π
    0.82281494140625 × 3.1415926535     		Λ = 2.58494938
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.902732849121094 × 2 - 1) × π
    -0.805465698242188 × 3.1415926535     		Φ = -2.5304451202439
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58494938} λ = 2.58494938}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.5304451202439))-π/2
    2×atan(0.0796235703336902)-π/2
    2×0.079455938700169-π/2
    0.158911877400338-1.57079632675     		φ = -1.41188445
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58494938} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.106690°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41188445 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.895020°
  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 119460 KachelY 118323 2.58494938 -1.41188445 148.106690 -80.895020
    Oben rechts KachelX + 1 119461 KachelY 118323 2.58499731 -1.41188445 148.109436 -80.895020
    Unten links KachelX 119460 KachelY + 1 118324 2.58494938 -1.41189203 148.106690 -80.895454
    Unten rechts KachelX + 1 119461 KachelY + 1 118324 2.58499731 -1.41189203 148.109436 -80.895454
  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(-1.41188445--1.41189203) × R
    7.579999999896e-06 × 6371000     		dl = 48.2921799993374m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41188445--1.41189203) × R
    7.579999999896e-06 × 6371000     		dr = 48.2921799993374m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58494938-2.58499731) × cos(-1.41188445) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158243887593143 × 6371000     		do = 48.3216747505634m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58494938-2.58499731) × cos(-1.41189203) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158236403096167 × 6371000     		du = 48.3193892693733m
  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(-1.41188445)-sin(-1.41189203))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158243887593143-0.158236403096167)×R²
    abs(2.58499731-2.58494938)×7.48449697593467e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.48449697593467e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.48449697593467e-06×40589641000000     		ar = 2333.50382959112m²