Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119845 / 118059
↖ ↑ ↗
← S 80.779558°
E149.164123°		 ← 48.94 m → S 80.779558°
E149.166870°		 →
↑
48.93 m
↓
↑
48.93 m
↓
S 80.779998°
E149.164123°		 ← 48.94 m →
2 395 m²		 S 80.779998°
E149.166870°
↙ ↓ ↘

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 119845 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118059 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.914348602294922 y=0.900722503662109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.914348602294922 × 217)
    floor (0.914348602294922 × 131072)
    floor (119845.5)     		tx = 119845
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.900722503662109 × 217)
    floor (0.900722503662109 × 131072)
    floor (118059.5)     		ty = 118059
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119845 / 118059 ti = "17/119845/118059"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119845/118059.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119845 ÷ 217
    119845 ÷ 131072     		x = 0.914344787597656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118059 ÷ 217
    118059 ÷ 131072     		y = 0.900718688964844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.914344787597656 × 2 - 1) × π
    0.828689575195312 × 3.1415926535     		Λ = 2.60340508
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.900718688964844 × 2 - 1) × π
    -0.801437377929688 × 3.1415926535     		Φ = -2.51778977874421
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60340508} λ = 2.60340508}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.51778977874421))-π/2
    2×atan(0.0806376369531987)-π/2
    2×0.0804635355432223-π/2
    0.160927071086445-1.57079632675     		φ = -1.40986926
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60340508} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.164123°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.40986926 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.779558°
  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 119845 KachelY 118059 2.60340508 -1.40986926 149.164123 -80.779558
    Oben rechts KachelX + 1 119846 KachelY 118059 2.60345302 -1.40986926 149.166870 -80.779558
    Unten links KachelX 119845 KachelY + 1 118060 2.60340508 -1.40987694 149.164123 -80.779998
    Unten rechts KachelX + 1 119846 KachelY + 1 118060 2.60345302 -1.40987694 149.166870 -80.779998
  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(-1.40986926--1.40987694) × R
    7.67999999995439e-06 × 6371000     		dl = 48.9292799997094m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.40986926--1.40987694) × R
    7.67999999995439e-06 × 6371000     		dr = 48.9292799997094m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60340508-2.60345302) × cos(-1.40986926) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.160233363653343 × 6371000     		do = 48.9393936664792m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60340508-2.60345302) × cos(-1.40987694) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.160225782880664 × 6371000     		du = 48.9370783033742m
  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(-1.40986926)-sin(-1.40987694))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.160233363653343-0.160225782880664)×R²
    abs(2.60345302-2.60340508)×7.58077267831725e-06×R²
    4.79399999999686e-05×7.58077267831725e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×7.58077267831725e-06×40589641000000     		ar = 2394.51265129672m²