Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27081 / 25385
↖ ↑ ↗
← S 69.813100°
E117.520752°		 ← 421.57 m → S 69.813100°
E117.531738°		 →
↑
421.51 m
↓
↑
421.51 m
↓
S 69.816891°
E117.520752°		 ← 421.49 m →
177 677 m²		 S 69.816891°
E117.531738°
↙ ↓ ↘

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 27081 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25385 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826461791992188 y=0.774703979492188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826461791992188 × 215)
    floor (0.826461791992188 × 32768)
    floor (27081.5)     		tx = 27081
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.774703979492188 × 215)
    floor (0.774703979492188 × 32768)
    floor (25385.5)     		ty = 25385
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27081 / 25385 ti = "15/27081/25385"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27081/25385.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27081 ÷ 215
    27081 ÷ 32768     		x = 0.826446533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25385 ÷ 215
    25385 ÷ 32768     		y = 0.774688720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826446533203125 × 2 - 1) × π
    0.65289306640625 × 3.1415926535     		Λ = 2.05112406
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.774688720703125 × 2 - 1) × π
    -0.54937744140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.7259201339205
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05112406} λ = 2.05112406}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.7259201339205))-π/2
    2×atan(0.178009184105904)-π/2
    2×0.176163933312912-π/2
    0.352327866625825-1.57079632675     		φ = -1.21846846
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05112406} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.520752°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21846846 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.813100°
  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 27081 KachelY 25385 2.05112406 -1.21846846 117.520752 -69.813100
    Oben rechts KachelX + 1 27082 KachelY 25385 2.05131581 -1.21846846 117.531738 -69.813100
    Unten links KachelX 27081 KachelY + 1 25386 2.05112406 -1.21853462 117.520752 -69.816891
    Unten rechts KachelX + 1 27082 KachelY + 1 25386 2.05131581 -1.21853462 117.531738 -69.816891
  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(-1.21846846--1.21853462) × R
    6.61600000000373e-05 × 6371000     		dl = 421.505360000238m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21846846--1.21853462) × R
    6.61600000000373e-05 × 6371000     		dr = 421.505360000238m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05112406-2.05131581) × cos(-1.21846846) × R
    0.000191750000000379 × 0.345083610951763 × 6371000     		do = 421.567683671237m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05112406-2.05131581) × cos(-1.21853462) × R
    0.000191750000000379 × 0.345021514276492 × 6371000     		du = 421.491823935431m
  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(-1.21846846)-sin(-1.21853462))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.345083610951763-0.345021514276492)×R²
    abs(2.05131581-2.05112406)×6.20966752707952e-05×R²
    0.000191750000000379×6.20966752707952e-05×6371000²
    0.000191750000000379×6.20966752707952e-05×40589641000000     		ar = 177677.05069327m²