Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 14815 / 15900
↖ ↑ ↗
← N 79.418258°
W139.309387°		 ← 56.09 m → N 79.418258°
W139.306641°		 →
↑
56.06 m
↓
↑
56.06 m
↓
N 79.417753°
W139.309387°		 ← 56.09 m →
3 145 m²		 N 79.417753°
W139.306641°
↙ ↓ ↘

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 14815 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15900 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.113033294677734 y=0.121311187744141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.113033294677734 × 217)
    floor (0.113033294677734 × 131072)
    floor (14815.5)     		tx = 14815
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.121311187744141 × 217)
    floor (0.121311187744141 × 131072)
    floor (15900.5)     		ty = 15900
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 14815 / 15900 ti = "17/14815/15900"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/14815/15900.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14815 ÷ 217
    14815 ÷ 131072     		x = 0.113029479980469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15900 ÷ 217
    15900 ÷ 131072     		y = 0.121307373046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.113029479980469 × 2 - 1) × π
    -0.773941040039062 × 3.1415926535     		Λ = -2.43140749
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.121307373046875 × 2 - 1) × π
    0.75738525390625 × 3.1415926535     		Φ = 2.37939594954111
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.43140749} λ = -2.43140749}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.37939594954111))-π/2
    2×atan(10.7983781282312)-π/2
    2×1.47845320327295-π/2
    2.95690640654591-1.57079632675     		φ = 1.38611008
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.43140749} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -139.309387°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38611008 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.418258°
  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 14815 KachelY 15900 -2.43140749 1.38611008 -139.309387 79.418258
    Oben rechts KachelX + 1 14816 KachelY 15900 -2.43135955 1.38611008 -139.306641 79.418258
    Unten links KachelX 14815 KachelY + 1 15901 -2.43140749 1.38610128 -139.309387 79.417753
    Unten rechts KachelX + 1 14816 KachelY + 1 15901 -2.43135955 1.38610128 -139.306641 79.417753
  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(1.38611008-1.38610128) × R
    8.79999999980896e-06 × 6371000     		dl = 56.0647999987829m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38611008-1.38610128) × R
    8.79999999980896e-06 × 6371000     		dr = 56.0647999987829m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.43140749--2.43135955) × cos(1.38611008) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.183638125080107 × 6371000     		do = 56.0878102447673m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.43140749--2.43135955) × cos(1.38610128) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.183646775419457 × 6371000     		du = 56.0904522810647m
  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(1.38611008)-sin(1.38610128))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.183638125080107-0.183646775419457)×R²
    abs(-2.43135955--2.43140749)×8.65033935057435e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.65033935057435e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.65033935057435e-06×40589641000000     		ar = 3144.62592641788m²