Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 20937 / 12733
↖ ↑ ↗
← N 80.901972°
W122.494812°		 ← 48.30 m → N 80.901972°
W122.492065°		 →
↑
48.36 m
↓
↑
48.36 m
↓
N 80.901537°
W122.494812°		 ← 48.30 m →
2 335 m²		 N 80.901537°
W122.492065°
↙ ↓ ↘

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 20937 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12733 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.159740447998047 y=0.0971488952636719 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.159740447998047 × 217)
    floor (0.159740447998047 × 131072)
    floor (20937.5)     		tx = 20937
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0971488952636719 × 217)
    floor (0.0971488952636719 × 131072)
    floor (12733.5)     		ty = 12733
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 20937 / 12733 ti = "17/20937/12733"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/20937/12733.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 20937 ÷ 217
    20937 ÷ 131072     		x = 0.159736633300781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12733 ÷ 217
    12733 ÷ 131072     		y = 0.0971450805664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.159736633300781 × 2 - 1) × π
    -0.680526733398438 × 3.1415926535     		Λ = -2.13793779
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0971450805664062 × 2 - 1) × π
    0.805709838867188 × 3.1415926535     		Φ = 2.53121211063783
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.13793779} λ = -2.13793779}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.53121211063783))-π/2
    2×atan(12.5687316006078)-π/2
    2×1.49140105089198-π/2
    2.98280210178396-1.57079632675     		φ = 1.41200578
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.13793779} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -122.494812°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41200578 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.901972°
  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 20937 KachelY 12733 -2.13793779 1.41200578 -122.494812 80.901972
    Oben rechts KachelX + 1 20938 KachelY 12733 -2.13788985 1.41200578 -122.492065 80.901972
    Unten links KachelX 20937 KachelY + 1 12734 -2.13793779 1.41199819 -122.494812 80.901537
    Unten rechts KachelX + 1 20938 KachelY + 1 12734 -2.13788985 1.41199819 -122.492065 80.901537
  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(1.41200578-1.41199819) × R
    7.59000000005727e-06 × 6371000     		dl = 48.3558900003649m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41200578-1.41199819) × R
    7.59000000005727e-06 × 6371000     		dr = 48.3558900003649m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.13793779--2.13788985) × cos(1.41200578) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.158124085179801 × 6371000     		do = 48.2951657278322m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.13793779--2.13788985) × cos(1.41199819) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.158131579687348 × 6371000     		du = 48.2974547433456m
  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(1.41200578)-sin(1.41199819))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158124085179801-0.158131579687348)×R²
    abs(-2.13788985--2.13793779)×7.49450754677916e-06×R²
    4.79399999999686e-05×7.49450754677916e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×7.49450754677916e-06×40589641000000     		ar = 2335.41106518572m²