Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 18452 / 22521
↖ ↑ ↗
← N 75.501971°
W129.320068°		 ← 76.46 m → N 75.501971°
W129.317322°		 →
↑
76.45 m
↓
↑
76.45 m
↓
N 75.501284°
W129.320068°		 ← 76.47 m →
5 846 m²		 N 75.501284°
W129.317322°
↙ ↓ ↘

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 18452 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22521 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.140781402587891 y=0.171825408935547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.140781402587891 × 217)
    floor (0.140781402587891 × 131072)
    floor (18452.5)     		tx = 18452
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.171825408935547 × 217)
    floor (0.171825408935547 × 131072)
    floor (22521.5)     		ty = 22521
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 18452 / 22521 ti = "17/18452/22521"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/18452/22521.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18452 ÷ 217
    18452 ÷ 131072     		x = 0.140777587890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22521 ÷ 217
    22521 ÷ 131072     		y = 0.171821594238281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.140777587890625 × 2 - 1) × π
    -0.71844482421875 × 3.1415926535     		Λ = -2.25706098
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.171821594238281 × 2 - 1) × π
    0.656356811523438 × 3.1415926535     		Φ = 2.06200573715672
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.25706098} λ = -2.25706098}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.06200573715672))-π/2
    2×atan(7.86172255615021)-π/2
    2×1.44427715872457-π/2
    2.88855431744914-1.57079632675     		φ = 1.31775799
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.25706098} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -129.320068°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.31775799 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.501971°
  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 18452 KachelY 22521 -2.25706098 1.31775799 -129.320068 75.501971
    Oben rechts KachelX + 1 18453 KachelY 22521 -2.25701304 1.31775799 -129.317322 75.501971
    Unten links KachelX 18452 KachelY + 1 22522 -2.25706098 1.31774599 -129.320068 75.501284
    Unten rechts KachelX + 1 18453 KachelY + 1 22522 -2.25701304 1.31774599 -129.317322 75.501284
  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(1.31775799-1.31774599) × R
    1.2000000000123e-05 × 6371000     		dl = 76.4520000007838m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.31775799-1.31774599) × R
    1.2000000000123e-05 × 6371000     		dr = 76.4520000007838m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.25706098--2.25701304) × cos(1.31775799) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.250346695034269 × 6371000     		do = 76.4623245873457m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.25706098--2.25701304) × cos(1.31774599) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.250358312891292 × 6371000     		du = 76.4658729799243m
  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(1.31775799)-sin(1.31774599))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.250346695034269-0.250358312891292)×R²
    abs(-2.25701304--2.25706098)×1.16178570236936e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.16178570236936e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.16178570236936e-05×40589641000000     		ar = 5845.83328033756m²