Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 15803 / 17487
↖ ↑ ↗
← N 78.587150°
W136.595764°		 ← 60.44 m → N 78.587150°
W136.593017°		 →
↑
60.40 m
↓
↑
60.40 m
↓
N 78.586606°
W136.595764°		 ← 60.44 m →
3 650 m²		 N 78.586606°
W136.593017°
↙ ↓ ↘

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 15803 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17487 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.120571136474609 y=0.133419036865234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.120571136474609 × 217)
    floor (0.120571136474609 × 131072)
    floor (15803.5)     		tx = 15803
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.133419036865234 × 217)
    floor (0.133419036865234 × 131072)
    floor (17487.5)     		ty = 17487
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 15803 / 17487 ti = "17/15803/17487"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/15803/17487.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15803 ÷ 217
    15803 ÷ 131072     		x = 0.120567321777344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17487 ÷ 217
    17487 ÷ 131072     		y = 0.133415222167969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.120567321777344 × 2 - 1) × π
    -0.758865356445312 × 3.1415926535     		Λ = -2.38404583
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.133415222167969 × 2 - 1) × π
    0.733169555664062 × 3.1415926535     		Φ = 2.30332008984408
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.38404583} λ = -2.38404583}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.30332008984408))-π/2
    2×atan(10.0073526702641)-π/2
    2×1.47120042006112-π/2
    2.94240084012223-1.57079632675     		φ = 1.37160451
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.38404583} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -136.595764°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37160451 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.587150°
  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 15803 KachelY 17487 -2.38404583 1.37160451 -136.595764 78.587150
    Oben rechts KachelX + 1 15804 KachelY 17487 -2.38399789 1.37160451 -136.593017 78.587150
    Unten links KachelX 15803 KachelY + 1 17488 -2.38404583 1.37159503 -136.595764 78.586606
    Unten rechts KachelX + 1 15804 KachelY + 1 17488 -2.38399789 1.37159503 -136.593017 78.586606
  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(1.37160451-1.37159503) × R
    9.48000000011717e-06 × 6371000     		dl = 60.3970800007465m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37160451-1.37159503) × R
    9.48000000011717e-06 × 6371000     		dr = 60.3970800007465m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.38404583--2.38399789) × cos(1.37160451) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.197877192651756 × 6371000     		do = 60.4367879947455m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.38404583--2.38399789) × cos(1.37159503) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.197886485193108 × 6371000     		du = 60.4396261760645m
  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(1.37160451)-sin(1.37159503))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.197877192651756-0.197886485193108)×R²
    abs(-2.38399789--2.38404583)×9.29254135217938e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.29254135217938e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.29254135217938e-06×40589641000000     		ar = 3650.29122847733m²