Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 122696 / 28104
↖ ↑ ↗
← N 71.123880°
E156.994629°		 ← 98.81 m → N 71.123880°
E156.997376°		 →
↑
98.81 m
↓
↑
98.81 m
↓
N 71.122992°
E156.994629°		 ← 98.82 m →
9 764 m²		 N 71.122992°
E156.997376°
↙ ↓ ↘

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 122696 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28104 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.936100006103516 y=0.214420318603516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.936100006103516 × 217)
    floor (0.936100006103516 × 131072)
    floor (122696.5)     		tx = 122696
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.214420318603516 × 217)
    floor (0.214420318603516 × 131072)
    floor (28104.5)     		ty = 28104
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 122696 / 28104 ti = "17/122696/28104"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/122696/28104.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 122696 ÷ 217
    122696 ÷ 131072     		x = 0.93609619140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28104 ÷ 217
    28104 ÷ 131072     		y = 0.21441650390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.93609619140625 × 2 - 1) × π
    0.8721923828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.74007318
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21441650390625 × 2 - 1) × π
    0.5711669921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.79437402657794
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.74007318} λ = 2.74007318}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.79437402657794))-π/2
    2×atan(6.0157078697143)-π/2
    2×1.40607110773172-π/2
    2.81214221546344-1.57079632675     		φ = 1.24134589
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.74007318} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 156.994629°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.24134589 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.123880°
  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 122696 KachelY 28104 2.74007318 1.24134589 156.994629 71.123880
    Oben rechts KachelX + 1 122697 KachelY 28104 2.74012112 1.24134589 156.997376 71.123880
    Unten links KachelX 122696 KachelY + 1 28105 2.74007318 1.24133038 156.994629 71.122992
    Unten rechts KachelX + 1 122697 KachelY + 1 28105 2.74012112 1.24133038 156.997376 71.122992
  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(1.24134589-1.24133038) × R
    1.55100000001074e-05 × 6371000     		dl = 98.8142100006841m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.24134589-1.24133038) × R
    1.55100000001074e-05 × 6371000     		dr = 98.8142100006841m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.74007318-2.74012112) × cos(1.24134589) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.323523069424875 × 6371000     		do = 98.8122728860991m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.74007318-2.74012112) × cos(1.24133038) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.323537745262547 × 6371000     		du = 98.8167552646802m
  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(1.24134589)-sin(1.24133038))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.323523069424875-0.323537745262547)×R²
    abs(2.74012112-2.74007318)×1.46758376721179e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.46758376721179e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.46758376721179e-05×40589641000000     		ar = 9764.27814509222m²