Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 14868 / 15957
↖ ↑ ↗
← N 79.389469°
W139.163818°		 ← 56.24 m → N 79.389469°
W139.161072°		 →
↑
56.19 m
↓
↑
56.19 m
↓
N 79.388964°
W139.163818°		 ← 56.24 m →
3 160 m²		 N 79.388964°
W139.161072°
↙ ↓ ↘

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 14868 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15957 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.113437652587891 y=0.121746063232422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.113437652587891 × 217)
    floor (0.113437652587891 × 131072)
    floor (14868.5)     		tx = 14868
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.121746063232422 × 217)
    floor (0.121746063232422 × 131072)
    floor (15957.5)     		ty = 15957
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 14868 / 15957 ti = "17/14868/15957"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/14868/15957.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14868 ÷ 217
    14868 ÷ 131072     		x = 0.113433837890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15957 ÷ 217
    15957 ÷ 131072     		y = 0.121742248535156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.113433837890625 × 2 - 1) × π
    -0.77313232421875 × 3.1415926535     		Λ = -2.42886683
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.121742248535156 × 2 - 1) × π
    0.756515502929688 × 3.1415926535     		Φ = 2.37666354626276
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.42886683} λ = -2.42886683}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.37666354626276))-π/2
    2×atan(10.768912878238)-π/2
    2×1.47820197934103-π/2
    2.95640395868205-1.57079632675     		φ = 1.38560763
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.42886683} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -139.163818°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38560763 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.389469°
  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 14868 KachelY 15957 -2.42886683 1.38560763 -139.163818 79.389469
    Oben rechts KachelX + 1 14869 KachelY 15957 -2.42881889 1.38560763 -139.161072 79.389469
    Unten links KachelX 14868 KachelY + 1 15958 -2.42886683 1.38559881 -139.163818 79.388964
    Unten rechts KachelX + 1 14869 KachelY + 1 15958 -2.42881889 1.38559881 -139.161072 79.388964
  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(1.38560763-1.38559881) × R
    8.81999999990946e-06 × 6371000     		dl = 56.1922199994231m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38560763-1.38559881) × R
    8.81999999990946e-06 × 6371000     		dr = 56.1922199994231m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.42886683--2.42881889) × cos(1.38560763) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.184132007172178 × 6371000     		do = 56.2386545482108m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.42886683--2.42881889) × cos(1.38559881) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.184140676356449 × 6371000     		du = 56.2413023402319m
  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(1.38560763)-sin(1.38559881))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.184132007172178-0.184140676356449)×R²
    abs(-2.42881889--2.42886683)×8.66918427069874e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.66918427069874e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.66918427069874e-06×40589641000000     		ar = 3160.24924150347m²