Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119463 / 118315
↖ ↑ ↗
← S 80.891542°
E148.114929°		 ← 48.34 m → S 80.891542°
E148.117676°		 →
↑
48.36 m
↓
↑
48.36 m
↓
S 80.891977°
E148.114929°		 ← 48.34 m →
2 337 m²		 S 80.891977°
E148.117676°
↙ ↓ ↘

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 119463 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118315 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.911434173583984 y=0.902675628662109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.911434173583984 × 217)
    floor (0.911434173583984 × 131072)
    floor (119463.5)     		tx = 119463
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.902675628662109 × 217)
    floor (0.902675628662109 × 131072)
    floor (118315.5)     		ty = 118315
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119463 / 118315 ti = "17/119463/118315"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119463/118315.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119463 ÷ 217
    119463 ÷ 131072     		x = 0.911430358886719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118315 ÷ 217
    118315 ÷ 131072     		y = 0.902671813964844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.911430358886719 × 2 - 1) × π
    0.822860717773438 × 3.1415926535     		Λ = 2.58509319
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.902671813964844 × 2 - 1) × π
    -0.805343627929688 × 3.1415926535     		Φ = -2.53006162504694
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58509319} λ = 2.58509319}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.53006162504694))-π/2
    2×atan(0.0796541114462887)-π/2
    2×0.0794862873312771-π/2
    0.158972574662554-1.57079632675     		φ = -1.41182375
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58509319} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.114929°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41182375 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.891542°
  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 119463 KachelY 118315 2.58509319 -1.41182375 148.114929 -80.891542
    Oben rechts KachelX + 1 119464 KachelY 118315 2.58514112 -1.41182375 148.117676 -80.891542
    Unten links KachelX 119463 KachelY + 1 118316 2.58509319 -1.41183134 148.114929 -80.891977
    Unten rechts KachelX + 1 119464 KachelY + 1 118316 2.58514112 -1.41183134 148.117676 -80.891977
  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(-1.41182375--1.41183134) × R
    7.59000000005727e-06 × 6371000     		dl = 48.3558900003649m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41182375--1.41183134) × R
    7.59000000005727e-06 × 6371000     		dr = 48.3558900003649m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58509319-2.58514112) × cos(-1.41182375) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158303822485026 × 6371000     		do = 48.3399765908167m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58509319-2.58514112) × cos(-1.41183134) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158296328186954 × 6371000     		du = 48.3376881167441m
  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(-1.41182375)-sin(-1.41183134))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158303822485026-0.158296328186954)×R²
    abs(2.58514112-2.58509319)×7.49429807156421e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.49429807156421e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.49429807156421e-06×40589641000000     		ar = 2337.46725996488m²