Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 15870 / 15874
↖ ↑ ↗
← N 79.431363°
W136.411743°		 ← 56.02 m → N 79.431363°
W136.408997°		 →
↑
56 m
↓
↑
56 m
↓
N 79.430860°
W136.411743°		 ← 56.02 m →
3 137 m²		 N 79.430860°
W136.408997°
↙ ↓ ↘

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 15870 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15874 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.121082305908203 y=0.121112823486328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.121082305908203 × 217)
    floor (0.121082305908203 × 131072)
    floor (15870.5)     		tx = 15870
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.121112823486328 × 217)
    floor (0.121112823486328 × 131072)
    floor (15874.5)     		ty = 15874
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 15870 / 15874 ti = "17/15870/15874"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/15870/15874.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15870 ÷ 217
    15870 ÷ 131072     		x = 0.121078491210938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15874 ÷ 217
    15874 ÷ 131072     		y = 0.121109008789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.121078491210938 × 2 - 1) × π
    -0.757843017578125 × 3.1415926535     		Λ = -2.38083406
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.121109008789062 × 2 - 1) × π
    0.757781982421875 × 3.1415926535     		Φ = 2.38064230893123
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.38083406} λ = -2.38083406}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.38064230893123))-π/2
    2×atan(10.8118451788586)-π/2
    2×1.47856757274793-π/2
    2.95713514549585-1.57079632675     		φ = 1.38633882
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.38083406} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -136.411743°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38633882 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.431363°
  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 15870 KachelY 15874 -2.38083406 1.38633882 -136.411743 79.431363
    Oben rechts KachelX + 1 15871 KachelY 15874 -2.38078612 1.38633882 -136.408997 79.431363
    Unten links KachelX 15870 KachelY + 1 15875 -2.38083406 1.38633003 -136.411743 79.430860
    Unten rechts KachelX + 1 15871 KachelY + 1 15875 -2.38078612 1.38633003 -136.408997 79.430860
  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(1.38633882-1.38633003) × R
    8.78999999986974e-06 × 6371000     		dl = 56.0010899991701m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38633882-1.38633003) × R
    8.78999999986974e-06 × 6371000     		dr = 56.0010899991701m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.38083406--2.38078612) × cos(1.38633882) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.183413270249551 × 6371000     		do = 56.0191337922713m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.38083406--2.38078612) × cos(1.38633003) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.183421911127989 × 6371000     		du = 56.0217729389624m
  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(1.38633882)-sin(1.38633003))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.183413270249551-0.183421911127989)×R²
    abs(-2.38078612--2.38083406)×8.64087843760464e-06×R²
    4.79400000004127e-05×8.64087843760464e-06×6371000²
    4.79400000004127e-05×8.64087843760464e-06×40589641000000     		ar = 3137.20645069715m²