Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14713 / 7770
↖ ↑ ↗
← N 68.293779°
W 18.358154°		 ← 451.82 m → N 68.293779°
W 18.347168°		 →
↑
451.83 m
↓
↑
451.83 m
↓
N 68.289716°
W 18.358154°		 ← 451.90 m →
204 165 m²		 N 68.289716°
W 18.347168°
↙ ↓ ↘

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 14713 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7770 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449020385742188 y=0.237136840820312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449020385742188 × 215)
    floor (0.449020385742188 × 32768)
    floor (14713.5)     		tx = 14713
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.237136840820312 × 215)
    floor (0.237136840820312 × 32768)
    floor (7770.5)     		ty = 7770
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14713 / 7770 ti = "15/14713/7770"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14713/7770.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14713 ÷ 215
    14713 ÷ 32768     		x = 0.449005126953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7770 ÷ 215
    7770 ÷ 32768     		y = 0.23712158203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449005126953125 × 2 - 1) × π
    -0.10198974609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.32041024
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.23712158203125 × 2 - 1) × π
    0.5257568359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.65171381330865
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32041024} λ = -0.32041024}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.65171381330865))-π/2
    2×atan(5.21591126973204)-π/2
    2×1.38137381834237-π/2
    2.76274763668473-1.57079632675     		φ = 1.19195131
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32041024} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.358154°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.19195131 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 68.293779°
  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 14713 KachelY 7770 -0.32041024 1.19195131 -18.358154 68.293779
    Oben rechts KachelX + 1 14714 KachelY 7770 -0.32021849 1.19195131 -18.347168 68.293779
    Unten links KachelX 14713 KachelY + 1 7771 -0.32041024 1.19188039 -18.358154 68.289716
    Unten rechts KachelX + 1 14714 KachelY + 1 7771 -0.32021849 1.19188039 -18.347168 68.289716
  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(1.19195131-1.19188039) × R
    7.09200000001964e-05 × 6371000     		dl = 451.831320001251m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.19195131-1.19188039) × R
    7.09200000001964e-05 × 6371000     		dr = 451.831320001251m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32041024--0.32021849) × cos(1.19195131) × R
    0.000191749999999991 × 0.369847630192822 × 6371000     		do = 451.820381563014m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32041024--0.32021849) × cos(1.19188039) × R
    0.000191749999999991 × 0.369913520497303 × 6371000     		du = 451.900875745163m
  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(1.19195131)-sin(1.19188039))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.369847630192822-0.369913520497303)×R²
    abs(-0.32021849--0.32041024)×6.58903044813419e-05×R²
    0.000191749999999991×6.58903044813419e-05×6371000²
    0.000191749999999991×6.58903044813419e-05×40589641000000     		ar = 204164.784386724m²