Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 26972 / 10521
↖ ↑ ↗
← N 54.001312°
E116.323242°		 ← 718.04 m → N 54.001312°
E116.334228°		 →
↑
718.08 m
↓
↑
718.08 m
↓
N 53.994854°
E116.323242°		 ← 718.15 m →
515 646 m²		 N 53.994854°
E116.334228°
↙ ↓ ↘

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 26972 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10521 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.823135375976562 y=0.321090698242188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.823135375976562 × 215)
    floor (0.823135375976562 × 32768)
    floor (26972.5)     		tx = 26972
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.321090698242188 × 215)
    floor (0.321090698242188 × 32768)
    floor (10521.5)     		ty = 10521
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 26972 / 10521 ti = "15/26972/10521"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/26972/10521.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26972 ÷ 215
    26972 ÷ 32768     		x = 0.8231201171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10521 ÷ 215
    10521 ÷ 32768     		y = 0.321075439453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8231201171875 × 2 - 1) × π
    0.646240234375 × 3.1415926535     		Λ = 2.03022357
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.321075439453125 × 2 - 1) × π
    0.35784912109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.12421616988956
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.03022357} λ = 2.03022357}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.12421616988956))-π/2
    2×atan(3.07780342818464)-π/2
    2×1.2566485096052-π/2
    2.5132970192104-1.57079632675     		φ = 0.94250069
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.03022357} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.323242°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.94250069 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 54.001312°
  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 26972 KachelY 10521 2.03022357 0.94250069 116.323242 54.001312
    Oben rechts KachelX + 1 26973 KachelY 10521 2.03041532 0.94250069 116.334228 54.001312
    Unten links KachelX 26972 KachelY + 1 10522 2.03022357 0.94238798 116.323242 53.994854
    Unten rechts KachelX + 1 26973 KachelY + 1 10522 2.03041532 0.94238798 116.334228 53.994854
  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(0.94250069-0.94238798) × R
    0.000112710000000016 × 6371000     		dl = 718.075410000101m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.94250069-0.94238798) × R
    0.000112710000000016 × 6371000     		dr = 718.075410000101m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.03022357-2.03041532) × cos(0.94250069) × R
    0.000191749999999935 × 0.587766730565611 × 6371000     		do = 718.038907902882m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.03022357-2.03041532) × cos(0.94238798) × R
    0.000191749999999935 × 0.587857912654176 × 6371000     		du = 718.150299521169m
  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(0.94250069)-sin(0.94238798))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.587766730565611-0.587857912654176)×R²
    abs(2.03041532-2.03022357)×9.11820885646231e-05×R²
    0.000191749999999935×9.11820885646231e-05×6371000²
    0.000191749999999935×9.11820885646231e-05×40589641000000     		ar = 515646.077525018m²