Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 124014 / 25718
↖ ↑ ↗
← N 73.132916°
E160.614624°		 ← 88.60 m → N 73.132916°
E160.617370°		 →
↑
88.62 m
↓
↑
88.62 m
↓
N 73.132119°
E160.614624°		 ← 88.61 m →
7 852 m²		 N 73.132119°
E160.617370°
↙ ↓ ↘

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 124014 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25718 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.946155548095703 y=0.196216583251953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.946155548095703 × 217)
    floor (0.946155548095703 × 131072)
    floor (124014.5)     		tx = 124014
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.196216583251953 × 217)
    floor (0.196216583251953 × 131072)
    floor (25718.5)     		ty = 25718
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 124014 / 25718 ti = "17/124014/25718"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/124014/25718.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 124014 ÷ 217
    124014 ÷ 131072     		x = 0.946151733398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25718 ÷ 217
    25718 ÷ 131072     		y = 0.196212768554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.946151733398438 × 2 - 1) × π
    0.892303466796875 × 3.1415926535     		Λ = 2.80325402
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.196212768554688 × 2 - 1) × π
    0.607574462890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.9087514690714
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.80325402} λ = 2.80325402}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.9087514690714))-π/2
    2×atan(6.74466261956981)-π/2
    2×1.42360325434115-π/2
    2.84720650868231-1.57079632675     		φ = 1.27641018
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.80325402} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.614624°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27641018 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.132916°
  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 124014 KachelY 25718 2.80325402 1.27641018 160.614624 73.132916
    Oben rechts KachelX + 1 124015 KachelY 25718 2.80330195 1.27641018 160.617370 73.132916
    Unten links KachelX 124014 KachelY + 1 25719 2.80325402 1.27639627 160.614624 73.132119
    Unten rechts KachelX + 1 124015 KachelY + 1 25719 2.80330195 1.27639627 160.617370 73.132119
  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(1.27641018-1.27639627) × R
    1.39100000000614e-05 × 6371000     		dl = 88.620610000391m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27641018-1.27639627) × R
    1.39100000000614e-05 × 6371000     		dr = 88.620610000391m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.80325402-2.80330195) × cos(1.27641018) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.290152459321139 × 6371000     		do = 88.6015439878496m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.80325402-2.80330195) × cos(1.27639627) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.2901657708909 × 6371000     		du = 88.6056088358143m
  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(1.27641018)-sin(1.27639627))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.290152459321139-0.2901657708909)×R²
    abs(2.80330195-2.80325402)×1.3311569760921e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.3311569760921e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.3311569760921e-05×40589641000000     		ar = 7852.10299004247m²