Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 26836 / 25107
↖ ↑ ↗
← S 68.732399°
E114.829102°		 ← 443.12 m → S 68.732399°
E114.840088°		 →
↑
443.10 m
↓
↑
443.10 m
↓
S 68.736384°
E114.829102°		 ← 443.04 m →
196 330 m²		 S 68.736384°
E114.840088°
↙ ↓ ↘

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 26836 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25107 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.818984985351562 y=0.766220092773438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.818984985351562 × 215)
    floor (0.818984985351562 × 32768)
    floor (26836.5)     		tx = 26836
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766220092773438 × 215)
    floor (0.766220092773438 × 32768)
    floor (25107.5)     		ty = 25107
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 26836 / 25107 ti = "15/26836/25107"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/26836/25107.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26836 ÷ 215
    26836 ÷ 32768     		x = 0.8189697265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25107 ÷ 215
    25107 ÷ 32768     		y = 0.766204833984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8189697265625 × 2 - 1) × π
    0.637939453125 × 3.1415926535     		Λ = 2.00414590
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.766204833984375 × 2 - 1) × π
    -0.53240966796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.672614301543
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.00414590} λ = 2.00414590}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.672614301543))-π/2
    2×atan(0.187755573778475)-π/2
    2×0.185594832476145-π/2
    0.371189664952289-1.57079632675     		φ = -1.19960666
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.00414590} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 114.829102°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19960666 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.732399°
  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 26836 KachelY 25107 2.00414590 -1.19960666 114.829102 -68.732399
    Oben rechts KachelX + 1 26837 KachelY 25107 2.00433765 -1.19960666 114.840088 -68.732399
    Unten links KachelX 26836 KachelY + 1 25108 2.00414590 -1.19967621 114.829102 -68.736384
    Unten rechts KachelX + 1 26837 KachelY + 1 25108 2.00433765 -1.19967621 114.840088 -68.736384
  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(-1.19960666--1.19967621) × R
    6.95500000000848e-05 × 6371000     		dl = 443.10305000054m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19960666--1.19967621) × R
    6.95500000000848e-05 × 6371000     		dr = 443.10305000054m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.00414590-2.00433765) × cos(-1.19960666) × R
    0.000191749999999935 × 0.362724334689959 × 6371000     		do = 443.118284187241m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.00414590-2.00433765) × cos(-1.19967621) × R
    0.000191749999999935 × 0.362659520412259 × 6371000     		du = 443.039104521641m
  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(-1.19960666)-sin(-1.19967621))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.362724334689959-0.362659520412259)×R²
    abs(2.00433765-2.00414590)×6.48142777004423e-05×R²
    0.000191749999999935×6.48142777004423e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.48142777004423e-05×40589641000000     		ar = 196329.520938026m²