Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119774 / 118338
↖ ↑ ↗
← S 80.901537°
E148.969116°		 ← 48.30 m → S 80.901537°
E148.971863°		 →
↑
48.29 m
↓
↑
48.29 m
↓
S 80.901971°
E148.969116°		 ← 48.30 m →
2 332 m²		 S 80.901971°
E148.971863°
↙ ↓ ↘

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 119774 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118338 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.913806915283203 y=0.902851104736328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.913806915283203 × 217)
    floor (0.913806915283203 × 131072)
    floor (119774.5)     		tx = 119774
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.902851104736328 × 217)
    floor (0.902851104736328 × 131072)
    floor (118338.5)     		ty = 118338
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119774 / 118338 ti = "17/119774/118338"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119774/118338.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119774 ÷ 217
    119774 ÷ 131072     		x = 0.913803100585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118338 ÷ 217
    118338 ÷ 131072     		y = 0.902847290039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.913803100585938 × 2 - 1) × π
    0.827606201171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.60000156
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.902847290039062 × 2 - 1) × π
    -0.805694580078125 × 3.1415926535     		Φ = -2.53116417373821
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60000156} λ = 2.60000156}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.53116417373821))-π/2
    2×atan(0.0795663373064831)-π/2
    2×0.0793990659819321-π/2
    0.158798131963864-1.57079632675     		φ = -1.41199819
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60000156} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.969116°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41199819 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.901537°
  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 119774 KachelY 118338 2.60000156 -1.41199819 148.969116 -80.901537
    Oben rechts KachelX + 1 119775 KachelY 118338 2.60004950 -1.41199819 148.971863 -80.901537
    Unten links KachelX 119774 KachelY + 1 118339 2.60000156 -1.41200577 148.969116 -80.901971
    Unten rechts KachelX + 1 119775 KachelY + 1 118339 2.60004950 -1.41200577 148.971863 -80.901971
  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(-1.41199819--1.41200577) × R
    7.579999999896e-06 × 6371000     		dl = 48.2921799993374m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41199819--1.41200577) × R
    7.579999999896e-06 × 6371000     		dr = 48.2921799993374m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60000156-2.60004950) × cos(-1.41199819) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.158131579687348 × 6371000     		do = 48.2974547433456m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60000156-2.60004950) × cos(-1.41200577) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.158124095053994 × 6371000     		du = 48.2951687436648m
  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(-1.41199819)-sin(-1.41200577))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158131579687348-0.158124095053994)×R²
    abs(2.60004950-2.60000156)×7.4846333541212e-06×R²
    4.79399999999686e-05×7.4846333541212e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×7.4846333541212e-06×40589641000000     		ar = 2332.33417983627m²