Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 19182 / 11935
↖ ↑ ↗
← N 81.242078°
W127.315063°		 ← 46.49 m → N 81.242078°
W127.312317°		 →
↑
46.51 m
↓
↑
46.51 m
↓
N 81.241660°
W127.315063°		 ← 46.50 m →
2 162 m²		 N 81.241660°
W127.312317°
↙ ↓ ↘

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 19182 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11935 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.146350860595703 y=0.0910606384277344 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.146350860595703 × 217)
    floor (0.146350860595703 × 131072)
    floor (19182.5)     		tx = 19182
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0910606384277344 × 217)
    floor (0.0910606384277344 × 131072)
    floor (11935.5)     		ty = 11935
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 19182 / 11935 ti = "17/19182/11935"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/19182/11935.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19182 ÷ 217
    19182 ÷ 131072     		x = 0.146347045898438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11935 ÷ 217
    11935 ÷ 131072     		y = 0.0910568237304688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.146347045898438 × 2 - 1) × π
    -0.707305908203125 × 3.1415926535     		Λ = -2.22206704
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0910568237304688 × 2 - 1) × π
    0.817886352539062 × 3.1415926535     		Φ = 2.56946575653463
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.22206704} λ = -2.22206704}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.56946575653463))-π/2
    2×atan(13.0588459738735)-π/2
    2×1.49436903759434-π/2
    2.98873807518868-1.57079632675     		φ = 1.41794175
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.22206704} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -127.315063°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41794175 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.242078°
  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 19182 KachelY 11935 -2.22206704 1.41794175 -127.315063 81.242078
    Oben rechts KachelX + 1 19183 KachelY 11935 -2.22201911 1.41794175 -127.312317 81.242078
    Unten links KachelX 19182 KachelY + 1 11936 -2.22206704 1.41793445 -127.315063 81.241660
    Unten rechts KachelX + 1 19183 KachelY + 1 11936 -2.22201911 1.41793445 -127.312317 81.241660
  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(1.41794175-1.41793445) × R
    7.30000000004338e-06 × 6371000     		dl = 46.5083000002764m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41794175-1.41793445) × R
    7.30000000004338e-06 × 6371000     		dr = 46.5083000002764m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.22206704--2.22201911) × cos(1.41794175) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.152260042758851 × 6371000     		do = 46.4944357447581m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.22206704--2.22201911) × cos(1.41793445) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.152267257640206 × 6371000     		du = 46.4966388955747m
  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(1.41794175)-sin(1.41793445))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.152260042758851-0.152267257640206)×R²
    abs(-2.22201911--2.22206704)×7.21488135457804e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.21488135457804e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.21488135457804e-06×40589641000000     		ar = 2162.42839830651m²