Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 15886 / 21847
↖ ↑ ↗
← N 75.958234°
W136.367798°		 ← 74.11 m → N 75.958234°
W136.365051°		 →
↑
74.16 m
↓
↑
74.16 m
↓
N 75.957567°
W136.367798°		 ← 74.11 m →
5 496 m²		 N 75.957567°
W136.365051°
↙ ↓ ↘

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 15886 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21847 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.121204376220703 y=0.166683197021484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.121204376220703 × 217)
    floor (0.121204376220703 × 131072)
    floor (15886.5)     		tx = 15886
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.166683197021484 × 217)
    floor (0.166683197021484 × 131072)
    floor (21847.5)     		ty = 21847
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 15886 / 21847 ti = "17/15886/21847"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/15886/21847.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15886 ÷ 217
    15886 ÷ 131072     		x = 0.121200561523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21847 ÷ 217
    21847 ÷ 131072     		y = 0.166679382324219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.121200561523438 × 2 - 1) × π
    -0.757598876953125 × 3.1415926535     		Λ = -2.38006707
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.166679382324219 × 2 - 1) × π
    0.666641235351562 × 3.1415926535     		Φ = 2.09431520750063
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.38006707} λ = -2.38006707}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.09431520750063))-π/2
    2×atan(8.11987863392263)-π/2
    2×1.44825880141977-π/2
    2.89651760283955-1.57079632675     		φ = 1.32572128
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.38006707} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -136.367798°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.32572128 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.958234°
  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 15886 KachelY 21847 -2.38006707 1.32572128 -136.367798 75.958234
    Oben rechts KachelX + 1 15887 KachelY 21847 -2.38001913 1.32572128 -136.365051 75.958234
    Unten links KachelX 15886 KachelY + 1 21848 -2.38006707 1.32570964 -136.367798 75.957567
    Unten rechts KachelX + 1 15887 KachelY + 1 21848 -2.38001913 1.32570964 -136.365051 75.957567
  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(1.32572128-1.32570964) × R
    1.16400000000905e-05 × 6371000     		dl = 74.1584400005764m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.32572128-1.32570964) × R
    1.16400000000905e-05 × 6371000     		dr = 74.1584400005764m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.38006707--2.38001913) × cos(1.32572128) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.242629129802311 × 6371000     		do = 74.1051815153784m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.38006707--2.38001913) × cos(1.32570964) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.242640421972421 × 6371000     		du = 74.1086304347904m
  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(1.32572128)-sin(1.32570964))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.242629129802311-0.242640421972421)×R²
    abs(-2.38001913--2.38006707)×1.1292170110061e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.1292170110061e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.1292170110061e-05×40589641000000     		ar = 5495.65254045856m²