Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 14294 / 10358
↖ ↑ ↗
← N 76.692435°
W101.480713°		 ← 140.60 m → N 76.692435°
W101.475220°		 →
↑
140.61 m
↓
↑
140.61 m
↓
N 76.691170°
W101.480713°		 ← 140.62 m →
19 771 m²		 N 76.691170°
W101.475220°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 14294 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10358 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.218116760253906 y=0.158058166503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.218116760253906 × 216)
    floor (0.218116760253906 × 65536)
    floor (14294.5)     		tx = 14294
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.158058166503906 × 216)
    floor (0.158058166503906 × 65536)
    floor (10358.5)     		ty = 10358
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 14294 / 10358 ti = "16/14294/10358"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/14294/10358.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14294 ÷ 216
    14294 ÷ 65536     		x = 0.218109130859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10358 ÷ 216
    10358 ÷ 65536     		y = 0.158050537109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.218109130859375 × 2 - 1) × π
    -0.56378173828125 × 3.1415926535     		Λ = -1.77117257
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.158050537109375 × 2 - 1) × π
    0.68389892578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.14853184097092
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.77117257} λ = -1.77117257}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.14853184097092))-π/2
    2×atan(8.57226370757462)-π/2
    2×1.45466591332624-π/2
    2.90933182665249-1.57079632675     		φ = 1.33853550
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.77117257} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -101.480713°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33853550 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.692435°
  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 14294 KachelY 10358 -1.77117257 1.33853550 -101.480713 76.692435
    Oben rechts KachelX + 1 14295 KachelY 10358 -1.77107669 1.33853550 -101.475220 76.692435
    Unten links KachelX 14294 KachelY + 1 10359 -1.77117257 1.33851343 -101.480713 76.691170
    Unten rechts KachelX + 1 14295 KachelY + 1 10359 -1.77107669 1.33851343 -101.475220 76.691170
  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(1.33853550-1.33851343) × R
    2.20700000002072e-05 × 6371000     		dl = 140.60797000132m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33853550-1.33851343) × R
    2.20700000002072e-05 × 6371000     		dr = 140.60797000132m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.77117257--1.77107669) × cos(1.33853550) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.230178230100232 × 6371000     		do = 140.604712520741m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.77117257--1.77107669) × cos(1.33851343) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.230199707431333 × 6371000     		du = 140.61783198023m
  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(1.33853550)-sin(1.33851343))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.230178230100232-0.230199707431333)×R²
    abs(-1.77107669--1.77117257)×2.14773311009442e-05×R²
    9.58800000001592e-05×2.14773311009442e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×2.14773311009442e-05×40589641000000     		ar = 19771.065551242m²