Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 124410 / 27168
↖ ↑ ↗
← N 71.938158°
E161.702271°		 ← 94.70 m → N 71.938158°
E161.705017°		 →
↑
94.67 m
↓
↑
94.67 m
↓
N 71.937306°
E161.702271°		 ← 94.70 m →
8 965 m²		 N 71.937306°
E161.705017°
↙ ↓ ↘

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 124410 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27168 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.949176788330078 y=0.207279205322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.949176788330078 × 217)
    floor (0.949176788330078 × 131072)
    floor (124410.5)     		tx = 124410
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.207279205322266 × 217)
    floor (0.207279205322266 × 131072)
    floor (27168.5)     		ty = 27168
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 124410 / 27168 ti = "17/124410/27168"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/124410/27168.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 124410 ÷ 217
    124410 ÷ 131072     		x = 0.949172973632812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27168 ÷ 217
    27168 ÷ 131072     		y = 0.207275390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.949172973632812 × 2 - 1) × π
    0.898345947265625 × 3.1415926535     		Λ = 2.82223703
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.207275390625 × 2 - 1) × π
    0.58544921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.83924296462231
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.82223703} λ = 2.82223703}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.83924296462231))-π/2
    2×atan(6.291773362632)-π/2
    2×1.41317701786576-π/2
    2.82635403573151-1.57079632675     		φ = 1.25555771
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.82223703} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 161.702271°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25555771 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.938158°
  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 124410 KachelY 27168 2.82223703 1.25555771 161.702271 71.938158
    Oben rechts KachelX + 1 124411 KachelY 27168 2.82228497 1.25555771 161.705017 71.938158
    Unten links KachelX 124410 KachelY + 1 27169 2.82223703 1.25554285 161.702271 71.937306
    Unten rechts KachelX + 1 124411 KachelY + 1 27169 2.82228497 1.25554285 161.705017 71.937306
  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(1.25555771-1.25554285) × R
    1.48599999998389e-05 × 6371000     		dl = 94.6730599989736m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25555771-1.25554285) × R
    1.48599999998389e-05 × 6371000     		dr = 94.6730599989736m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.82223703-2.82228497) × cos(1.25555771) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.310043338389825 × 6371000     		do = 94.6952160597205m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.82223703-2.82228497) × cos(1.25554285) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.310057466090819 × 6371000     		du = 94.6995310232512m
  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(1.25555771)-sin(1.25554285))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.310043338389825-0.310057466090819)×R²
    abs(2.82228497-2.82223703)×1.41277009945706e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.41277009945706e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.41277009945706e-05×40589641000000     		ar = 8965.29012722433m²