Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 15984 / 15856
↖ ↑ ↗
← N 79.440427°
W136.098633°		 ← 55.97 m → N 79.440427°
W136.095886°		 →
↑
55.94 m
↓
↑
55.94 m
↓
N 79.439924°
W136.098633°		 ← 55.97 m →
3 131 m²		 N 79.439924°
W136.095886°
↙ ↓ ↘

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 15984 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15856 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.121952056884766 y=0.120975494384766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.121952056884766 × 217)
    floor (0.121952056884766 × 131072)
    floor (15984.5)     		tx = 15984
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.120975494384766 × 217)
    floor (0.120975494384766 × 131072)
    floor (15856.5)     		ty = 15856
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 15984 / 15856 ti = "17/15984/15856"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/15984/15856.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15984 ÷ 217
    15984 ÷ 131072     		x = 0.1219482421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15856 ÷ 217
    15856 ÷ 131072     		y = 0.1209716796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1219482421875 × 2 - 1) × π
    -0.756103515625 × 3.1415926535     		Λ = -2.37536925
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1209716796875 × 2 - 1) × π
    0.758056640625 × 3.1415926535     		Φ = 2.38150517312439
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.37536925} λ = -2.37536925}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.38150517312439))-π/2
    2×atan(10.8211783589798)-π/2
    2×1.47864666956912-π/2
    2.95729333913824-1.57079632675     		φ = 1.38649701
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.37536925} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -136.098633°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38649701 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.440427°
  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 15984 KachelY 15856 -2.37536925 1.38649701 -136.098633 79.440427
    Oben rechts KachelX + 1 15985 KachelY 15856 -2.37532131 1.38649701 -136.095886 79.440427
    Unten links KachelX 15984 KachelY + 1 15857 -2.37536925 1.38648823 -136.098633 79.439924
    Unten rechts KachelX + 1 15985 KachelY + 1 15857 -2.37532131 1.38648823 -136.095886 79.439924
  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(1.38649701-1.38648823) × R
    8.77999999993051e-06 × 6371000     		dl = 55.9373799995573m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38649701-1.38648823) × R
    8.77999999993051e-06 × 6371000     		dr = 55.9373799995573m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.37536925--2.37532131) × cos(1.38649701) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.18325776150698 × 6371000     		do = 55.9716374189762m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.37536925--2.37532131) × cos(1.38648823) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.183266392809717 × 6371000     		du = 55.9742736410018m
  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(1.38649701)-sin(1.38648823))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18325776150698-0.183266392809717)×R²
    abs(-2.37532131--2.37536925)×8.63130273703883e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.63130273703883e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.63130273703883e-06×40589641000000     		ar = 3130.98048312416m²