Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24923 / 25180
↖ ↑ ↗
← S 69.021414°
E 93.812256°		 ← 437.37 m → S 69.021414°
E 93.823242°		 →
↑
437.31 m
↓
↑
437.31 m
↓
S 69.025347°
E 93.812256°		 ← 437.29 m →
191 247 m²		 S 69.025347°
E 93.823242°
↙ ↓ ↘

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 24923 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25180 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.760604858398438 y=0.768447875976562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.760604858398438 × 215)
    floor (0.760604858398438 × 32768)
    floor (24923.5)     		tx = 24923
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.768447875976562 × 215)
    floor (0.768447875976562 × 32768)
    floor (25180.5)     		ty = 25180
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24923 / 25180 ti = "15/24923/25180"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24923/25180.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24923 ÷ 215
    24923 ÷ 32768     		x = 0.760589599609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25180 ÷ 215
    25180 ÷ 32768     		y = 0.7684326171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.760589599609375 × 2 - 1) × π
    0.52117919921875 × 3.1415926535     		Λ = 1.63733274
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7684326171875 × 2 - 1) × π
    -0.536865234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.68661187623206
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.63733274} λ = 1.63733274}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.68661187623206))-π/2
    2×atan(0.18514575926011)-π/2
    2×0.183072698293977-π/2
    0.366145396587955-1.57079632675     		φ = -1.20465093
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.63733274} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 93.812256°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20465093 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.021414°
  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 24923 KachelY 25180 1.63733274 -1.20465093 93.812256 -69.021414
    Oben rechts KachelX + 1 24924 KachelY 25180 1.63752449 -1.20465093 93.823242 -69.021414
    Unten links KachelX 24923 KachelY + 1 25181 1.63733274 -1.20471957 93.812256 -69.025347
    Unten rechts KachelX + 1 24924 KachelY + 1 25181 1.63752449 -1.20471957 93.823242 -69.025347
  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(-1.20465093--1.20471957) × R
    6.86400000000642e-05 × 6371000     		dl = 437.305440000409m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20465093--1.20471957) × R
    6.86400000000642e-05 × 6371000     		dr = 437.305440000409m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.63733274-1.63752449) × cos(-1.20465093) × R
    0.000191750000000157 × 0.358019002458138 × 6371000     		do = 437.370065649066m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.63733274-1.63752449) × cos(-1.20471957) × R
    0.000191750000000157 × 0.357954911465247 × 6371000     		du = 437.291769576579m
  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(-1.20465093)-sin(-1.20471957))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.358019002458138-0.357954911465247)×R²
    abs(1.63752449-1.63733274)×6.40909928906197e-05×R²
    0.000191750000000157×6.40909928906197e-05×6371000²
    0.000191750000000157×6.40909928906197e-05×40589641000000     		ar = 191247.189427447m²