Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 17032 / 16728
↖ ↑ ↗
← N 78.992383°
W133.220215°		 ← 58.32 m → N 78.992383°
W133.217468°		 →
↑
58.36 m
↓
↑
58.36 m
↓
N 78.991858°
W133.220215°		 ← 58.32 m →
3 403 m²		 N 78.991858°
W133.217468°
↙ ↓ ↘

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 17032 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16728 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.129947662353516 y=0.127628326416016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.129947662353516 × 217)
    floor (0.129947662353516 × 131072)
    floor (17032.5)     		tx = 17032
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.127628326416016 × 217)
    floor (0.127628326416016 × 131072)
    floor (16728.5)     		ty = 16728
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 17032 / 16728 ti = "17/17032/16728"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/17032/16728.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17032 ÷ 217
    17032 ÷ 131072     		x = 0.12994384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16728 ÷ 217
    16728 ÷ 131072     		y = 0.12762451171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.12994384765625 × 2 - 1) × π
    -0.7401123046875 × 3.1415926535     		Λ = -2.32513138
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.12762451171875 × 2 - 1) × π
    0.7447509765625 × 3.1415926535     		Φ = 2.3397041966557
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.32513138} λ = -2.32513138}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.3397041966557))-π/2
    2×atan(10.378166212371)-π/2
    2×1.47473674637592-π/2
    2.94947349275183-1.57079632675     		φ = 1.37867717
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.32513138} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -133.220215°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37867717 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.992383°
  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 17032 KachelY 16728 -2.32513138 1.37867717 -133.220215 78.992383
    Oben rechts KachelX + 1 17033 KachelY 16728 -2.32508344 1.37867717 -133.217468 78.992383
    Unten links KachelX 17032 KachelY + 1 16729 -2.32513138 1.37866801 -133.220215 78.991858
    Unten rechts KachelX + 1 17033 KachelY + 1 16729 -2.32508344 1.37866801 -133.217468 78.991858
  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(1.37867717-1.37866801) × R
    9.16000000006356e-06 × 6371000     		dl = 58.358360000405m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37867717-1.37866801) × R
    9.16000000006356e-06 × 6371000     		dr = 58.358360000405m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.32513138--2.32508344) × cos(1.37867717) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.190939490300369 × 6371000     		do = 58.3178351207151m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.32513138--2.32508344) × cos(1.37866801) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.190948481764927 × 6371000     		du = 58.3205813454314m
  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(1.37867717)-sin(1.37866801))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.190939490300369-0.190948481764927)×R²
    abs(-2.32508344--2.32513138)×8.99146455812794e-06×R²
    4.79400000004127e-05×8.99146455812794e-06×6371000²
    4.79400000004127e-05×8.99146455812794e-06×40589641000000     		ar = 3403.4133490227m²