Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 120465 / 29331
↖ ↑ ↗
← N 70.002749°
E150.867004°		 ← 104.45 m → N 70.002749°
E150.869751°		 →
↑
104.42 m
↓
↑
104.42 m
↓
N 70.001810°
E150.867004°		 ← 104.45 m →
10 907 m²		 N 70.001810°
E150.869751°
↙ ↓ ↘

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 120465 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29331 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.919078826904297 y=0.223781585693359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.919078826904297 × 217)
    floor (0.919078826904297 × 131072)
    floor (120465.5)     		tx = 120465
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223781585693359 × 217)
    floor (0.223781585693359 × 131072)
    floor (29331.5)     		ty = 29331
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 120465 / 29331 ti = "17/120465/29331"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/120465/29331.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 120465 ÷ 217
    120465 ÷ 131072     		x = 0.919075012207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29331 ÷ 217
    29331 ÷ 131072     		y = 0.223777770996094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.919075012207031 × 2 - 1) × π
    0.838150024414062 × 3.1415926535     		Λ = 2.63312596
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.223777770996094 × 2 - 1) × π
    0.552444458007812 × 3.1415926535     		Φ = 1.73555545074413
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.63312596} λ = 2.63312596}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73555545074413))-π/2
    2×atan(5.67207748863845)-π/2
    2×1.39628739068801-π/2
    2.79257478137601-1.57079632675     		φ = 1.22177845
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.63312596} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 150.867004°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22177845 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.002749°
  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 120465 KachelY 29331 2.63312596 1.22177845 150.867004 70.002749
    Oben rechts KachelX + 1 120466 KachelY 29331 2.63317390 1.22177845 150.869751 70.002749
    Unten links KachelX 120465 KachelY + 1 29332 2.63312596 1.22176206 150.867004 70.001810
    Unten rechts KachelX + 1 120466 KachelY + 1 29332 2.63317390 1.22176206 150.869751 70.001810
  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(1.22177845-1.22176206) × R
    1.63899999998662e-05 × 6371000     		dl = 104.420689999148m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22177845-1.22176206) × R
    1.63899999998662e-05 × 6371000     		dr = 104.420689999148m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.63312596-2.63317390) × cos(1.22177845) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.34197506249047 × 6371000     		do = 104.447986522629m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.63312596-2.63317390) × cos(1.22176206) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.341990464275499 × 6371000     		du = 104.452690624219m
  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(1.22177845)-sin(1.22176206))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.34197506249047-0.341990464275499)×R²
    abs(2.63317390-2.63312596)×1.54017850295673e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54017850295673e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54017850295673e-05×40589641000000     		ar = 10906.7764247184m²