Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 123911 / 25767
↖ ↑ ↗
← N 73.093823°
E160.331726°		 ← 88.80 m → N 73.093823°
E160.334473°		 →
↑
88.81 m
↓
↑
88.81 m
↓
N 73.093024°
E160.331726°		 ← 88.80 m →
7 887 m²		 N 73.093024°
E160.334473°
↙ ↓ ↘

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 123911 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25767 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.945369720458984 y=0.196590423583984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.945369720458984 × 217)
    floor (0.945369720458984 × 131072)
    floor (123911.5)     		tx = 123911
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.196590423583984 × 217)
    floor (0.196590423583984 × 131072)
    floor (25767.5)     		ty = 25767
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 123911 / 25767 ti = "17/123911/25767"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/123911/25767.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 123911 ÷ 217
    123911 ÷ 131072     		x = 0.945365905761719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25767 ÷ 217
    25767 ÷ 131072     		y = 0.196586608886719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.945365905761719 × 2 - 1) × π
    0.890731811523438 × 3.1415926535     		Λ = 2.79831652
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.196586608886719 × 2 - 1) × π
    0.606826782226562 × 3.1415926535     		Φ = 1.90640256099001
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.79831652} λ = 2.79831652}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.90640256099001))-π/2
    2×atan(6.72883861887363)-π/2
    2×1.42326210035204-π/2
    2.84652420070408-1.57079632675     		φ = 1.27572787
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.79831652} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.331726°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27572787 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.093823°
  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 123911 KachelY 25767 2.79831652 1.27572787 160.331726 73.093823
    Oben rechts KachelX + 1 123912 KachelY 25767 2.79836445 1.27572787 160.334473 73.093823
    Unten links KachelX 123911 KachelY + 1 25768 2.79831652 1.27571393 160.331726 73.093024
    Unten rechts KachelX + 1 123912 KachelY + 1 25768 2.79836445 1.27571393 160.334473 73.093024
  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(1.27572787-1.27571393) × R
    1.39400000001011e-05 × 6371000     		dl = 88.8117400006441m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27572787-1.27571393) × R
    1.39400000001011e-05 × 6371000     		dr = 88.8117400006441m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.79831652-2.79836445) × cos(1.27572787) × R
    4.79299999995852e-05 × 0.290805349050353 × 6371000     		do = 88.800911720106m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.79831652-2.79836445) × cos(1.27571393) × R
    4.79299999995852e-05 × 0.290818686566481 × 6371000     		du = 88.8049844911059m
  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(1.27572787)-sin(1.27571393))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.290805349050353-0.290818686566481)×R²
    abs(2.79836445-2.79831652)×1.33375161277538e-05×R²
    4.79299999995852e-05×1.33375161277538e-05×6371000²
    4.79299999995852e-05×1.33375161277538e-05×40589641000000     		ar = 7886.74433846906m²