Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15150 / 6705
↖ ↑ ↗
← N 72.232161°
W 13.557129°		 ← 372.80 m → N 72.232161°
W 13.546143°		 →
↑
372.83 m
↓
↑
372.83 m
↓
N 72.228808°
W 13.557129°		 ← 372.86 m →
139 003 m²		 N 72.228808°
W 13.546143°
↙ ↓ ↘

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 15150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6705 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462356567382812 y=0.204635620117188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462356567382812 × 215)
    floor (0.462356567382812 × 32768)
    floor (15150.5)     		tx = 15150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.204635620117188 × 215)
    floor (0.204635620117188 × 32768)
    floor (6705.5)     		ty = 6705
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15150 / 6705 ti = "15/15150/6705"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15150/6705.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15150 ÷ 215
    15150 ÷ 32768     		x = 0.46234130859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6705 ÷ 215
    6705 ÷ 32768     		y = 0.204620361328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46234130859375 × 2 - 1) × π
    -0.0753173828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23661654
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.204620361328125 × 2 - 1) × π
    0.59075927734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.85592500569009
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23661654} λ = -0.23661654}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.85592500569009))-π/2
    2×atan(6.39761334319747)-π/2
    2×1.41574268482506-π/2
    2.83148536965013-1.57079632675     		φ = 1.26068904
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23661654} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.557129°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.26068904 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.232161°
  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 15150 KachelY 6705 -0.23661654 1.26068904 -13.557129 72.232161
    Oben rechts KachelX + 1 15151 KachelY 6705 -0.23642479 1.26068904 -13.546143 72.232161
    Unten links KachelX 15150 KachelY + 1 6706 -0.23661654 1.26063052 -13.557129 72.228808
    Unten rechts KachelX + 1 15151 KachelY + 1 6706 -0.23642479 1.26063052 -13.546143 72.228808
  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(1.26068904-1.26063052) × R
    5.85199999998398e-05 × 6371000     		dl = 372.830919998979m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.26068904-1.26063052) × R
    5.85199999998398e-05 × 6371000     		dr = 372.830919998979m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23661654--0.23642479) × cos(1.26068904) × R
    0.000191749999999991 × 0.305160807503951 × 6371000     		do = 372.796420008503m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23661654--0.23642479) × cos(1.26063052) × R
    0.000191749999999991 × 0.305216535626295 × 6371000     		du = 372.864499670087m
  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(1.26068904)-sin(1.26063052))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.305160807503951-0.305216535626295)×R²
    abs(-0.23642479--0.23661654)×5.5728122344445e-05×R²
    0.000191749999999991×5.5728122344445e-05×6371000²
    0.000191749999999991×5.5728122344445e-05×40589641000000     		ar = 139002.72338523m²