Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 20386 / 36264
↖ ↑ ↗
← N 62.380185°
W124.008179°		 ← 141.60 m → N 62.380185°
W124.005432°		 →
↑
141.63 m
↓
↑
141.63 m
↓
N 62.378911°
W124.008179°		 ← 141.60 m →
20 054 m²		 N 62.378911°
W124.005432°
↙ ↓ ↘

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 20386 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36264 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.155536651611328 y=0.276676177978516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.155536651611328 × 217)
    floor (0.155536651611328 × 131072)
    floor (20386.5)     		tx = 20386
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.276676177978516 × 217)
    floor (0.276676177978516 × 131072)
    floor (36264.5)     		ty = 36264
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 20386 / 36264 ti = "17/20386/36264"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/20386/36264.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 20386 ÷ 217
    20386 ÷ 131072     		x = 0.155532836914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36264 ÷ 217
    36264 ÷ 131072     		y = 0.27667236328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.155532836914062 × 2 - 1) × π
    -0.688934326171875 × 3.1415926535     		Λ = -2.16435102
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.27667236328125 × 2 - 1) × π
    0.4466552734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.40320892567828
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.16435102} λ = -2.16435102}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.40320892567828))-π/2
    2×atan(4.0682337031101)-π/2
    2×1.32976796794023-π/2
    2.65953593588046-1.57079632675     		φ = 1.08873961
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.16435102} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -124.008179°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.08873961 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 62.380185°
  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 20386 KachelY 36264 -2.16435102 1.08873961 -124.008179 62.380185
    Oben rechts KachelX + 1 20387 KachelY 36264 -2.16430308 1.08873961 -124.005432 62.380185
    Unten links KachelX 20386 KachelY + 1 36265 -2.16435102 1.08871738 -124.008179 62.378911
    Unten rechts KachelX + 1 20387 KachelY + 1 36265 -2.16430308 1.08871738 -124.005432 62.378911
  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(1.08873961-1.08871738) × R
    2.22299999999009e-05 × 6371000     		dl = 141.627329999369m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.08873961-1.08871738) × R
    2.22299999999009e-05 × 6371000     		dr = 141.627329999369m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.16435102--2.16430308) × cos(1.08873961) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.463602494927995 × 6371000     		do = 141.596135079136m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.16435102--2.16430308) × cos(1.08871738) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.463622191555968 × 6371000     		du = 141.60215093631m
  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(1.08873961)-sin(1.08871738))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.463602494927995-0.463622191555968)×R²
    abs(-2.16430308--2.16435102)×1.96966279725763e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.96966279725763e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.96966279725763e-05×40589641000000     		ar = 20054.3085551379m²