Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 26867 / 25131
↖ ↑ ↗
← S 68.827834°
E115.169677°		 ← 441.22 m → S 68.827834°
E115.180664°		 →
↑
441.19 m
↓
↑
441.19 m
↓
S 68.831802°
E115.169677°		 ← 441.14 m →
194 646 m²		 S 68.831802°
E115.180664°
↙ ↓ ↘

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 26867 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25131 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.819931030273438 y=0.766952514648438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.819931030273438 × 215)
    floor (0.819931030273438 × 32768)
    floor (26867.5)     		tx = 26867
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766952514648438 × 215)
    floor (0.766952514648438 × 32768)
    floor (25131.5)     		ty = 25131
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 26867 / 25131 ti = "15/26867/25131"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/26867/25131.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26867 ÷ 215
    26867 ÷ 32768     		x = 0.819915771484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25131 ÷ 215
    25131 ÷ 32768     		y = 0.766937255859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.819915771484375 × 2 - 1) × π
    0.63983154296875 × 3.1415926535     		Λ = 2.01009007
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.766937255859375 × 2 - 1) × π
    -0.53387451171875 × 3.1415926535     		Φ = -1.67721624390652
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.01009007} λ = 2.01009007}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67721624390652))-π/2
    2×atan(0.186893518535162)-π/2
    2×0.184762001713298-π/2
    0.369524003426597-1.57079632675     		φ = -1.20127232
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.01009007} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 115.169677°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20127232 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.827834°
  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 26867 KachelY 25131 2.01009007 -1.20127232 115.169677 -68.827834
    Oben rechts KachelX + 1 26868 KachelY 25131 2.01028182 -1.20127232 115.180664 -68.827834
    Unten links KachelX 26867 KachelY + 1 25132 2.01009007 -1.20134157 115.169677 -68.831802
    Unten rechts KachelX + 1 26868 KachelY + 1 25132 2.01028182 -1.20134157 115.180664 -68.831802
  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(-1.20127232--1.20134157) × R
    6.92500000001317e-05 × 6371000     		dl = 441.191750000839m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20127232--1.20134157) × R
    6.92500000001317e-05 × 6371000     		dr = 441.191750000839m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.01009007-2.01028182) × cos(-1.20127232) × R
    0.000191749999999935 × 0.361171609534761 × 6371000     		do = 441.221414193188m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.01009007-2.01028182) × cos(-1.20134157) × R
    0.000191749999999935 × 0.361107033087674 × 6371000     		du = 441.142525070801m
  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(-1.20127232)-sin(-1.20134157))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.361171609534761-0.361107033087674)×R²
    abs(2.01028182-2.01009007)×6.45764470870169e-05×R²
    0.000191749999999935×6.45764470870169e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.45764470870169e-05×40589641000000     		ar = 194645.845329265m²