Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14681 / 7335
↖ ↑ ↗
← N 69.994294°
W 18.709717°		 ← 417.94 m → N 69.994294°
W 18.698730°		 →
↑
418 m
↓
↑
418 m
↓
N 69.990535°
W 18.709717°		 ← 418.01 m →
174 715 m²		 N 69.990535°
W 18.698730°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 14681 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7335 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448043823242188 y=0.223861694335938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448043823242188 × 215)
    floor (0.448043823242188 × 32768)
    floor (14681.5)     		tx = 14681
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223861694335938 × 215)
    floor (0.223861694335938 × 32768)
    floor (7335.5)     		ty = 7335
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14681 / 7335 ti = "15/14681/7335"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14681/7335.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14681 ÷ 215
    14681 ÷ 32768     		x = 0.448028564453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7335 ÷ 215
    7335 ÷ 32768     		y = 0.223846435546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448028564453125 × 2 - 1) × π
    -0.10394287109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.32654616
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.223846435546875 × 2 - 1) × π
    0.55230712890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.73512401864755
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32654616} λ = -0.32654616}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73512401864755))-π/2
    2×atan(5.66963090016191)-π/2
    2×1.39621360622425-π/2
    2.79242721244849-1.57079632675     		φ = 1.22163089
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32654616} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.709717°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22163089 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.994294°
  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 14681 KachelY 7335 -0.32654616 1.22163089 -18.709717 69.994294
    Oben rechts KachelX + 1 14682 KachelY 7335 -0.32635441 1.22163089 -18.698730 69.994294
    Unten links KachelX 14681 KachelY + 1 7336 -0.32654616 1.22156528 -18.709717 69.990535
    Unten rechts KachelX + 1 14682 KachelY + 1 7336 -0.32635441 1.22156528 -18.698730 69.990535
  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(1.22163089-1.22156528) × R
    6.56099999998272e-05 × 6371000     		dl = 418.001309998899m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22163089-1.22156528) × R
    6.56099999998272e-05 × 6371000     		dr = 418.001309998899m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32654616--0.32635441) × cos(1.22163089) × R
    0.000191749999999991 × 0.342113722231011 × 6371000     		do = 417.93955104098m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32654616--0.32635441) × cos(1.22156528) × R
    0.000191749999999991 × 0.342175372492454 × 6371000     		du = 418.014865420132m
  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(1.22163089)-sin(1.22156528))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.342113722231011-0.342175372492454)×R²
    abs(-0.32635441--0.32654616)×6.16502614430581e-05×R²
    0.000191749999999991×6.16502614430581e-05×6371000²
    0.000191749999999991×6.16502614430581e-05×40589641000000     		ar = 174715.020652734m²