Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25718 / 24941
↖ ↑ ↗
← S 68.060994°
E102.546386°		 ← 456.43 m → S 68.060994°
E102.557373°		 →
↑
456.35 m
↓
↑
456.35 m
↓
S 68.065098°
E102.546386°		 ← 456.35 m →
208 275 m²		 S 68.065098°
E102.557373°
↙ ↓ ↘

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 25718 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24941 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.784866333007812 y=0.761154174804688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.784866333007812 × 215)
    floor (0.784866333007812 × 32768)
    floor (25718.5)     		tx = 25718
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.761154174804688 × 215)
    floor (0.761154174804688 × 32768)
    floor (24941.5)     		ty = 24941
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25718 / 24941 ti = "15/25718/24941"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25718/24941.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25718 ÷ 215
    25718 ÷ 32768     		x = 0.78485107421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24941 ÷ 215
    24941 ÷ 32768     		y = 0.761138916015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.78485107421875 × 2 - 1) × π
    0.5697021484375 × 3.1415926535     		Λ = 1.78977208
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.761138916015625 × 2 - 1) × π
    -0.52227783203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.64078420019528
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.78977208} λ = 1.78977208}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64078420019528))-π/2
    2×atan(0.193827982734206)-π/2
    2×0.19145394544106-π/2
    0.38290789088212-1.57079632675     		φ = -1.18788844
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.78977208} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.546386°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18788844 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.060994°
  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 25718 KachelY 24941 1.78977208 -1.18788844 102.546386 -68.060994
    Oben rechts KachelX + 1 25719 KachelY 24941 1.78996383 -1.18788844 102.557373 -68.060994
    Unten links KachelX 25718 KachelY + 1 24942 1.78977208 -1.18796007 102.546386 -68.065098
    Unten rechts KachelX + 1 25719 KachelY + 1 24942 1.78996383 -1.18796007 102.557373 -68.065098
  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(-1.18788844--1.18796007) × R
    7.16299999998782e-05 × 6371000     		dl = 456.354729999224m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18788844--1.18796007) × R
    7.16299999998782e-05 × 6371000     		dr = 456.354729999224m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.78977208-1.78996383) × cos(-1.18788844) × R
    0.000191749999999935 × 0.373619349023327 × 6371000     		do = 456.428061326191m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.78977208-1.78996383) × cos(-1.18796007) × R
    0.000191749999999935 × 0.373552905357917 × 6371000     		du = 456.346891136612m
  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(-1.18788844)-sin(-1.18796007))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.373619349023327-0.373552905357917)×R²
    abs(1.78996383-1.78977208)×6.64436654101985e-05×R²
    0.000191749999999935×6.64436654101985e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.64436654101985e-05×40589641000000     		ar = 208274.583580172m²