Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 123896 / 25785
↖ ↑ ↗
← N 73.079440°
E160.290527°		 ← 88.89 m → N 73.079440°
E160.293274°		 →
↑
88.88 m
↓
↑
88.88 m
↓
N 73.078641°
E160.290527°		 ← 88.90 m →
7 901 m²		 N 73.078641°
E160.293274°
↙ ↓ ↘

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 123896 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25785 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.945255279541016 y=0.196727752685547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.945255279541016 × 217)
    floor (0.945255279541016 × 131072)
    floor (123896.5)     		tx = 123896
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.196727752685547 × 217)
    floor (0.196727752685547 × 131072)
    floor (25785.5)     		ty = 25785
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 123896 / 25785 ti = "17/123896/25785"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/123896/25785.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 123896 ÷ 217
    123896 ÷ 131072     		x = 0.94525146484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25785 ÷ 217
    25785 ÷ 131072     		y = 0.196723937988281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.94525146484375 × 2 - 1) × π
    0.8905029296875 × 3.1415926535     		Λ = 2.79759746
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.196723937988281 × 2 - 1) × π
    0.606552124023438 × 3.1415926535     		Φ = 1.90553969679685
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.79759746} λ = 2.79759746}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.90553969679685))-π/2
    2×atan(6.72303504917417)-π/2
    2×1.42313658578994-π/2
    2.84627317157987-1.57079632675     		φ = 1.27547684
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.79759746} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.290527°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27547684 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.079440°
  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 123896 KachelY 25785 2.79759746 1.27547684 160.290527 73.079440
    Oben rechts KachelX + 1 123897 KachelY 25785 2.79764540 1.27547684 160.293274 73.079440
    Unten links KachelX 123896 KachelY + 1 25786 2.79759746 1.27546289 160.290527 73.078641
    Unten rechts KachelX + 1 123897 KachelY + 1 25786 2.79764540 1.27546289 160.293274 73.078641
  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(1.27547684-1.27546289) × R
    1.39500000000403e-05 × 6371000     		dl = 88.8754500002569m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27547684-1.27546289) × R
    1.39500000000403e-05 × 6371000     		dr = 88.8754500002569m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.79759746-2.79764540) × cos(1.27547684) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.291045520930071 × 6371000     		do = 88.8927936036942m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.79759746-2.79764540) × cos(1.27546289) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.291058866995175 × 6371000     		du = 88.8968698355045m
  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(1.27547684)-sin(1.27546289))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.291045520930071-0.291058866995175)×R²
    abs(2.79764540-2.79759746)×1.33460651035033e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.33460651035033e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.33460651035033e-05×40589641000000     		ar = 7900.56817186501m²