Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2117 / 1868
↖ ↑ ↗
← N 79.889737°
W133.483887°		 ← 428.89 m → N 79.889737°
W133.461914°		 →
↑
428.96 m
↓
↑
428.96 m
↓
N 79.885879°
W133.483887°		 ← 429.05 m →
184 011 m²		 N 79.885879°
W133.461914°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 14 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 2117 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1868 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.129241943359375 y=0.114044189453125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.129241943359375 × 214)
    floor (0.129241943359375 × 16384)
    floor (2117.5)     		tx = 2117
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.114044189453125 × 214)
    floor (0.114044189453125 × 16384)
    floor (1868.5)     		ty = 1868
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2117 / 1868 ti = "14/2117/1868"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2117/1868.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2117 ÷ 214
    2117 ÷ 16384     		x = 0.12921142578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1868 ÷ 214
    1868 ÷ 16384     		y = 0.114013671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.12921142578125 × 2 - 1) × π
    -0.7415771484375 × 3.1415926535     		Λ = -2.32973332
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.114013671875 × 2 - 1) × π
    0.77197265625 × 3.1415926535     		Φ = 2.42522362557788
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.32973332} λ = -2.32973332}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.42522362557788))-π/2
    2×atan(11.3047571694891)-π/2
    2×1.4825676394913-π/2
    2.96513527898261-1.57079632675     		φ = 1.39433895
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.32973332} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -133.483887°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39433895 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.889737°
  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 2117 KachelY 1868 -2.32973332 1.39433895 -133.483887 79.889737
    Oben rechts KachelX + 1 2118 KachelY 1868 -2.32934983 1.39433895 -133.461914 79.889737
    Unten links KachelX 2117 KachelY + 1 1869 -2.32973332 1.39427162 -133.483887 79.885879
    Unten rechts KachelX + 1 2118 KachelY + 1 1869 -2.32934983 1.39427162 -133.461914 79.885879
  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(1.39433895-1.39427162) × R
    6.73300000000321e-05 × 6371000     		dl = 428.959430000204m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39433895-1.39427162) × R
    6.73300000000321e-05 × 6371000     		dr = 428.959430000204m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.32973332--2.32934983) × cos(1.39433895) × R
    0.000383489999999931 × 0.17554306979449 × 6371000     		do = 428.889424403822m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.32973332--2.32934983) × cos(1.39427162) × R
    0.000383489999999931 × 0.17560935387961 × 6371000     		du = 429.05137066093m
  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(1.39433895)-sin(1.39427162))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.17554306979449-0.17560935387961)×R²
    abs(-2.32934983--2.32973332)×6.62840851203828e-05×R²
    0.000383489999999931×6.62840851203828e-05×6371000²
    0.000383489999999931×6.62840851203828e-05×40589641000000     		ar = 184010.897282433m²