Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 122536 / 26987
↖ ↑ ↗
← N 72.091656°
E156.555176°		 ← 93.92 m → N 72.091656°
E156.557923°		 →
↑
93.91 m
↓
↑
93.91 m
↓
N 72.090811°
E156.555176°		 ← 93.92 m →
8 820 m²		 N 72.090811°
E156.557923°
↙ ↓ ↘

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 122536 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26987 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.934879302978516 y=0.205898284912109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.934879302978516 × 217)
    floor (0.934879302978516 × 131072)
    floor (122536.5)     		tx = 122536
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.205898284912109 × 217)
    floor (0.205898284912109 × 131072)
    floor (26987.5)     		ty = 26987
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 122536 / 26987 ti = "17/122536/26987"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/122536/26987.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 122536 ÷ 217
    122536 ÷ 131072     		x = 0.93487548828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26987 ÷ 217
    26987 ÷ 131072     		y = 0.205894470214844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.93487548828125 × 2 - 1) × π
    0.8697509765625 × 3.1415926535     		Λ = 2.73240328
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.205894470214844 × 2 - 1) × π
    0.588211059570312 × 3.1415926535     		Φ = 1.84791954345354
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.73240328} λ = 2.73240328}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.84791954345354))-π/2
    2×atan(6.34660194850351)-π/2
    2×1.41451654151797-π/2
    2.82903308303593-1.57079632675     		φ = 1.25823676
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.73240328} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 156.555176°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25823676 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.091656°
  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 122536 KachelY 26987 2.73240328 1.25823676 156.555176 72.091656
    Oben rechts KachelX + 1 122537 KachelY 26987 2.73245122 1.25823676 156.557923 72.091656
    Unten links KachelX 122536 KachelY + 1 26988 2.73240328 1.25822202 156.555176 72.090811
    Unten rechts KachelX + 1 122537 KachelY + 1 26988 2.73245122 1.25822202 156.557923 72.090811
  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(1.25823676-1.25822202) × R
    1.47399999999021e-05 × 6371000     		dl = 93.908539999376m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25823676-1.25822202) × R
    1.47399999999021e-05 × 6371000     		dr = 93.908539999376m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.73240328-2.73245122) × cos(1.25823676) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.307495195887712 × 6371000     		do = 93.9169477503877m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.73240328-2.73245122) × cos(1.25822202) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.307509221695901 × 6371000     		du = 93.9212315932329m
  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(1.25823676)-sin(1.25822202))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.307495195887712-0.307509221695901)×R²
    abs(2.73245122-2.73240328)×1.40258081889333e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.40258081889333e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.40258081889333e-05×40589641000000     		ar = 8819.80458925465m²