Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 14257 / 16559
↖ ↑ ↗
← N 79.080660°
W140.841980°		 ← 57.86 m → N 79.080660°
W140.839233°		 →
↑
57.85 m
↓
↑
57.85 m
↓
N 79.080140°
W140.841980°		 ← 57.86 m →
3 347 m²		 N 79.080140°
W140.839233°
↙ ↓ ↘

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 14257 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16559 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.108776092529297 y=0.126338958740234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.108776092529297 × 217)
    floor (0.108776092529297 × 131072)
    floor (14257.5)     		tx = 14257
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.126338958740234 × 217)
    floor (0.126338958740234 × 131072)
    floor (16559.5)     		ty = 16559
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 14257 / 16559 ti = "17/14257/16559"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/14257/16559.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14257 ÷ 217
    14257 ÷ 131072     		x = 0.108772277832031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16559 ÷ 217
    16559 ÷ 131072     		y = 0.126335144042969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.108772277832031 × 2 - 1) × π
    -0.782455444335938 × 3.1415926535     		Λ = -2.45815628
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.126335144042969 × 2 - 1) × π
    0.747329711914062 × 3.1415926535     		Φ = 2.34780553269149
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.45815628} λ = -2.45815628}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.34780553269149))-π/2
    2×atan(10.462584713907)-π/2
    2×1.47550711143069-π/2
    2.95101422286138-1.57079632675     		φ = 1.38021790
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.45815628} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -140.841980°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38021790 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.080660°
  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 14257 KachelY 16559 -2.45815628 1.38021790 -140.841980 79.080660
    Oben rechts KachelX + 1 14258 KachelY 16559 -2.45810834 1.38021790 -140.839233 79.080660
    Unten links KachelX 14257 KachelY + 1 16560 -2.45815628 1.38020882 -140.841980 79.080140
    Unten rechts KachelX + 1 14258 KachelY + 1 16560 -2.45810834 1.38020882 -140.839233 79.080140
  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(1.38021790-1.38020882) × R
    9.08000000010567e-06 × 6371000     		dl = 57.8486800006732m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38021790-1.38020882) × R
    9.08000000010567e-06 × 6371000     		dr = 57.8486800006732m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.45815628--2.45810834) × cos(1.38021790) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.189426880913147 × 6371000     		do = 57.8558452787519m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.45815628--2.45810834) × cos(1.38020882) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.189435796510393 × 6371000     		du = 57.8585683316382m
  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(1.38021790)-sin(1.38020882))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.189426880913147-0.189435796510393)×R²
    abs(-2.45810834--2.45815628)×8.91559724577884e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.91559724577884e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.91559724577884e-06×40589641000000     		ar = 3346.96304219937m²