Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 124044 / 25924
↖ ↑ ↗
← N 72.967971°
E160.697021°		 ← 89.46 m → N 72.967971°
E160.699768°		 →
↑
89.45 m
↓
↑
89.45 m
↓
N 72.967167°
E160.697021°		 ← 89.47 m →
8 002 m²		 N 72.967167°
E160.699768°
↙ ↓ ↘

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 124044 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25924 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.946384429931641 y=0.197788238525391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.946384429931641 × 217)
    floor (0.946384429931641 × 131072)
    floor (124044.5)     		tx = 124044
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.197788238525391 × 217)
    floor (0.197788238525391 × 131072)
    floor (25924.5)     		ty = 25924
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 124044 / 25924 ti = "17/124044/25924"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/124044/25924.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 124044 ÷ 217
    124044 ÷ 131072     		x = 0.946380615234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25924 ÷ 217
    25924 ÷ 131072     		y = 0.197784423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.946380615234375 × 2 - 1) × π
    0.89276123046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.80469212
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.197784423828125 × 2 - 1) × π
    0.60443115234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.89887646774966
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.80469212} λ = 2.80469212}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.89887646774966))-π/2
    2×atan(6.67838684255599)-π/2
    2×1.4221638377016-π/2
    2.84432767540321-1.57079632675     		φ = 1.27353135
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.80469212} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.697021°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27353135 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.967971°
  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 124044 KachelY 25924 2.80469212 1.27353135 160.697021 72.967971
    Oben rechts KachelX + 1 124045 KachelY 25924 2.80474006 1.27353135 160.699768 72.967971
    Unten links KachelX 124044 KachelY + 1 25925 2.80469212 1.27351731 160.697021 72.967167
    Unten rechts KachelX + 1 124045 KachelY + 1 25925 2.80474006 1.27351731 160.699768 72.967167
  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(1.27353135-1.27351731) × R
    1.40400000001595e-05 × 6371000     		dl = 89.4488400010161m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27353135-1.27351731) × R
    1.40400000001595e-05 × 6371000     		dr = 89.4488400010161m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.80469212-2.80474006) × cos(1.27353135) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.29290623715554 × 6371000     		do = 89.4611042337877m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.80469212-2.80474006) × cos(1.27351731) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.292919661348692 × 6371000     		du = 89.4652043279151m
  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(1.27353135)-sin(1.27351731))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.29290623715554-0.292919661348692)×R²
    abs(2.80474006-2.80469212)×1.3424193152034e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.3424193152034e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.3424193152034e-05×40589641000000     		ar = 8002.37537341479m²