Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 120467 / 29332
↖ ↑ ↗
← N 70.001810°
E150.872497°		 ← 104.45 m → N 70.001810°
E150.875244°		 →
↑
104.42 m
↓
↑
104.42 m
↓
N 70.000871°
E150.872497°		 ← 104.46 m →
10 907 m²		 N 70.000871°
E150.875244°
↙ ↓ ↘

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 120467 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29332 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.919094085693359 y=0.223789215087891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.919094085693359 × 217)
    floor (0.919094085693359 × 131072)
    floor (120467.5)     		tx = 120467
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223789215087891 × 217)
    floor (0.223789215087891 × 131072)
    floor (29332.5)     		ty = 29332
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 120467 / 29332 ti = "17/120467/29332"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/120467/29332.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 120467 ÷ 217
    120467 ÷ 131072     		x = 0.919090270996094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29332 ÷ 217
    29332 ÷ 131072     		y = 0.223785400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.919090270996094 × 2 - 1) × π
    0.838180541992188 × 3.1415926535     		Λ = 2.63322183
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.223785400390625 × 2 - 1) × π
    0.55242919921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.73550751384451
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.63322183} λ = 2.63322183}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73550751384451))-π/2
    2×atan(5.6718055933462)-π/2
    2×1.39627919389137-π/2
    2.79255838778274-1.57079632675     		φ = 1.22176206
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.63322183} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 150.872497°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22176206 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.001810°
  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 120467 KachelY 29332 2.63322183 1.22176206 150.872497 70.001810
    Oben rechts KachelX + 1 120468 KachelY 29332 2.63326977 1.22176206 150.875244 70.001810
    Unten links KachelX 120467 KachelY + 1 29333 2.63322183 1.22174567 150.872497 70.000871
    Unten rechts KachelX + 1 120468 KachelY + 1 29333 2.63326977 1.22174567 150.875244 70.000871
  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(1.22176206-1.22174567) × R
    1.63900000000883e-05 × 6371000     		dl = 104.420690000562m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22176206-1.22174567) × R
    1.63900000000883e-05 × 6371000     		dr = 104.420690000562m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.63322183-2.63326977) × cos(1.22176206) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.341990464275499 × 6371000     		do = 104.452690624219m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.63322183-2.63326977) × cos(1.22174567) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.342005865968659 × 6371000     		du = 104.45739469775m
  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(1.22176206)-sin(1.22174567))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.341990464275499-0.342005865968659)×R²
    abs(2.63326977-2.63322183)×1.54016931601109e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54016931601109e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54016931601109e-05×40589641000000     		ar = 10907.2676288144m²