Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119472 / 118320
↖ ↑ ↗
← S 80.893716°
E148.139649°		 ← 48.33 m → S 80.893716°
E148.142395°		 →
↑
48.36 m
↓
↑
48.36 m
↓
S 80.894151°
E148.139649°		 ← 48.33 m →
2 337 m²		 S 80.894151°
E148.142395°
↙ ↓ ↘

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 119472 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118320 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.911502838134766 y=0.902713775634766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.911502838134766 × 217)
    floor (0.911502838134766 × 131072)
    floor (119472.5)     		tx = 119472
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.902713775634766 × 217)
    floor (0.902713775634766 × 131072)
    floor (118320.5)     		ty = 118320
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119472 / 118320 ti = "17/119472/118320"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119472/118320.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119472 ÷ 217
    119472 ÷ 131072     		x = 0.9114990234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118320 ÷ 217
    118320 ÷ 131072     		y = 0.9027099609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9114990234375 × 2 - 1) × π
    0.822998046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.58552462
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9027099609375 × 2 - 1) × π
    -0.805419921875 × 3.1415926535     		Φ = -2.53030130954504
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58552462} λ = 2.58552462}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.53030130954504))-π/2
    2×atan(0.0796350218783932)-π/2
    2×0.0794673180901537-π/2
    0.158934636180307-1.57079632675     		φ = -1.41186169
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58552462} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.139649°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41186169 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.893716°
  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 119472 KachelY 118320 2.58552462 -1.41186169 148.139649 -80.893716
    Oben rechts KachelX + 1 119473 KachelY 118320 2.58557255 -1.41186169 148.142395 -80.893716
    Unten links KachelX 119472 KachelY + 1 118321 2.58552462 -1.41186928 148.139649 -80.894151
    Unten rechts KachelX + 1 119473 KachelY + 1 118321 2.58557255 -1.41186928 148.142395 -80.894151
  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(-1.41186169--1.41186928) × R
    7.58999999983523e-06 × 6371000     		dl = 48.3558899989502m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41186169--1.41186928) × R
    7.58999999983523e-06 × 6371000     		dr = 48.3558899989502m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58552462-2.58557255) × cos(-1.41186169) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158266360777445 × 6371000     		do = 48.3285372077427m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58552462-2.58557255) × cos(-1.41186928) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.158258866433795 × 6371000     		du = 48.326248719752m
  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(-1.41186169)-sin(-1.41186928))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158266360777445-0.158258866433795)×R²
    abs(2.58557255-2.58552462)×7.49434365077128e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.49434365077128e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.49434365077128e-06×40589641000000     		ar = 2336.9140982512m²