Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 16994 / 15522
↖ ↑ ↗
← N 79.607224°
W133.324585°		 ← 55.10 m → N 79.607224°
W133.321838°		 →
↑
55.05 m
↓
↑
55.05 m
↓
N 79.606729°
W133.324585°		 ← 55.10 m →
3 033 m²		 N 79.606729°
W133.321838°
↙ ↓ ↘

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 16994 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15522 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.129657745361328 y=0.118427276611328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.129657745361328 × 217)
    floor (0.129657745361328 × 131072)
    floor (16994.5)     		tx = 16994
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.118427276611328 × 217)
    floor (0.118427276611328 × 131072)
    floor (15522.5)     		ty = 15522
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 16994 / 15522 ti = "17/16994/15522"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/16994/15522.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16994 ÷ 217
    16994 ÷ 131072     		x = 0.129653930664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15522 ÷ 217
    15522 ÷ 131072     		y = 0.118423461914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.129653930664062 × 2 - 1) × π
    -0.740692138671875 × 3.1415926535     		Λ = -2.32695298
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.118423461914062 × 2 - 1) × π
    0.763153076171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.39751609759749
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.32695298} λ = -2.32695298}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.39751609759749))-π/2
    2×atan(10.9958298634464)-π/2
    2×1.48010224529009-π/2
    2.96020449058017-1.57079632675     		φ = 1.38940816
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.32695298} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -133.324585°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38940816 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.607224°
  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 16994 KachelY 15522 -2.32695298 1.38940816 -133.324585 79.607224
    Oben rechts KachelX + 1 16995 KachelY 15522 -2.32690504 1.38940816 -133.321838 79.607224
    Unten links KachelX 16994 KachelY + 1 15523 -2.32695298 1.38939952 -133.324585 79.606729
    Unten rechts KachelX + 1 16995 KachelY + 1 15523 -2.32690504 1.38939952 -133.321838 79.606729
  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(1.38940816-1.38939952) × R
    8.63999999989318e-06 × 6371000     		dl = 55.0454399993194m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38940816-1.38939952) × R
    8.63999999989318e-06 × 6371000     		dr = 55.0454399993194m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.32695298--2.32690504) × cos(1.38940816) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.180395139637292 × 6371000     		do = 55.0973190160872m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.32695298--2.32690504) × cos(1.38939952) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.180403637884637 × 6371000     		du = 55.0999145995712m
  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(1.38940816)-sin(1.38939952))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.180395139637292-0.180403637884637)×R²
    abs(-2.32690504--2.32695298)×8.49824734483473e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.49824734483473e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.49824734483473e-06×40589641000000     		ar = 3032.92760565825m²