Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119476 / 118420
↖ ↑ ↗
← S 80.937083°
E148.150635°		 ← 48.10 m → S 80.937083°
E148.153381°		 →
↑
48.10 m
↓
↑
48.10 m
↓
S 80.937515°
E148.150635°		 ← 48.10 m →
2 314 m²		 S 80.937515°
E148.153381°
↙ ↓ ↘

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 119476 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118420 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.911533355712891 y=0.903476715087891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.911533355712891 × 217)
    floor (0.911533355712891 × 131072)
    floor (119476.5)     		tx = 119476
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.903476715087891 × 217)
    floor (0.903476715087891 × 131072)
    floor (118420.5)     		ty = 118420
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119476 / 118420 ti = "17/119476/118420"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119476/118420.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119476 ÷ 217
    119476 ÷ 131072     		x = 0.911529541015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118420 ÷ 217
    118420 ÷ 131072     		y = 0.903472900390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.911529541015625 × 2 - 1) × π
    0.82305908203125 × 3.1415926535     		Λ = 2.58571637
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.903472900390625 × 2 - 1) × π
    -0.80694580078125 × 3.1415926535     		Φ = -2.53509499950705
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58571637} λ = 2.58571637}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.53509499950705))-π/2
    2×atan(0.079254189798127)-π/2
    2×0.0790888745401482-π/2
    0.158177749080296-1.57079632675     		φ = -1.41261858
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58571637} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.150635°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41261858 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.937083°
  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 119476 KachelY 118420 2.58571637 -1.41261858 148.150635 -80.937083
    Oben rechts KachelX + 1 119477 KachelY 118420 2.58576430 -1.41261858 148.153381 -80.937083
    Unten links KachelX 119476 KachelY + 1 118421 2.58571637 -1.41262613 148.150635 -80.937515
    Unten rechts KachelX + 1 119477 KachelY + 1 118421 2.58576430 -1.41262613 148.153381 -80.937515
  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(-1.41261858--1.41262613) × R
    7.55000000007833e-06 × 6371000     		dl = 48.101050000499m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41261858--1.41262613) × R
    7.55000000007833e-06 × 6371000     		dr = 48.101050000499m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58571637-2.58576430) × cos(-1.41261858) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.157518965012083 × 6371000     		do = 48.1003109196181m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58571637-2.58576430) × cos(-1.41262613) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.157511509262079 × 6371000     		du = 48.0980342166616m
  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(-1.41261858)-sin(-1.41262613))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.157518965012083-0.157511509262079)×R²
    abs(2.58576430-2.58571637)×7.45575000432597e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.45575000432597e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.45575000432597e-06×40589641000000     		ar = 2313.6207045586m²