Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24552 / 25704
↖ ↑ ↗
← S 70.988349°
E 89.736328°		 ← 397.96 m → S 70.988349°
E 89.747314°		 →
↑
397.93 m
↓
↑
397.93 m
↓
S 70.991928°
E 89.736328°		 ← 397.89 m →
158 348 m²		 S 70.991928°
E 89.747314°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 24552 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25704 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.749282836914062 y=0.784439086914062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.749282836914062 × 215)
    floor (0.749282836914062 × 32768)
    floor (24552.5)     		tx = 24552
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.784439086914062 × 215)
    floor (0.784439086914062 × 32768)
    floor (25704.5)     		ty = 25704
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24552 / 25704 ti = "15/24552/25704"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24552/25704.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24552 ÷ 215
    24552 ÷ 32768     		x = 0.749267578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25704 ÷ 215
    25704 ÷ 32768     		y = 0.784423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.749267578125 × 2 - 1) × π
    0.49853515625 × 3.1415926535     		Λ = 1.56619438
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.784423828125 × 2 - 1) × π
    -0.56884765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.78708761783569
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.56619438} λ = 1.56619438}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.78708761783569))-π/2
    2×atan(0.167447130250789)-π/2
    2×0.165907951147497-π/2
    0.331815902294995-1.57079632675     		φ = -1.23898042
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.56619438} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 89.736328°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23898042 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.988349°
  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 24552 KachelY 25704 1.56619438 -1.23898042 89.736328 -70.988349
    Oben rechts KachelX + 1 24553 KachelY 25704 1.56638613 -1.23898042 89.747314 -70.988349
    Unten links KachelX 24552 KachelY + 1 25705 1.56619438 -1.23904288 89.736328 -70.991928
    Unten rechts KachelX + 1 24553 KachelY + 1 25705 1.56638613 -1.23904288 89.747314 -70.991928
  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(-1.23898042--1.23904288) × R
    6.24599999998754e-05 × 6371000     		dl = 397.932659999206m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23898042--1.23904288) × R
    6.24599999998754e-05 × 6371000     		dr = 397.932659999206m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.56619438-1.56638613) × cos(-1.23898042) × R
    0.000191749999999935 × 0.325760417901964 × 6371000     		do = 397.961712605307m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.56619438-1.56638613) × cos(-1.23904288) × R
    0.000191749999999935 × 0.325701364312653 × 6371000     		du = 397.889570422751m
  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(-1.23898042)-sin(-1.23904288))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.325760417901964-0.325701364312653)×R²
    abs(1.56638613-1.56619438)×5.90535893115196e-05×R²
    0.000191749999999935×5.90535893115196e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.90535893115196e-05×40589641000000     		ar = 158347.60906073m²