Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27093 / 25378
↖ ↑ ↗
← S 69.786545°
E117.652588°		 ← 422.10 m → S 69.786545°
E117.663574°		 →
↑
422.02 m
↓
↑
422.02 m
↓
S 69.790341°
E117.652588°		 ← 422.02 m →
178 116 m²		 S 69.790341°
E117.663574°
↙ ↓ ↘

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 27093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25378 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826828002929688 y=0.774490356445312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826828002929688 × 215)
    floor (0.826828002929688 × 32768)
    floor (27093.5)     		tx = 27093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.774490356445312 × 215)
    floor (0.774490356445312 × 32768)
    floor (25378.5)     		ty = 25378
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27093 / 25378 ti = "15/27093/25378"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27093/25378.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27093 ÷ 215
    27093 ÷ 32768     		x = 0.826812744140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25378 ÷ 215
    25378 ÷ 32768     		y = 0.77447509765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826812744140625 × 2 - 1) × π
    0.65362548828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.05342503
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.77447509765625 × 2 - 1) × π
    -0.5489501953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.72457790073114
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05342503} λ = 2.05342503}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.72457790073114))-π/2
    2×atan(0.178248274362365)-π/2
    2×0.176395670580999-π/2
    0.352791341161998-1.57079632675     		φ = -1.21800499
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05342503} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.652588°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21800499 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.786545°
  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 27093 KachelY 25378 2.05342503 -1.21800499 117.652588 -69.786545
    Oben rechts KachelX + 1 27094 KachelY 25378 2.05361678 -1.21800499 117.663574 -69.786545
    Unten links KachelX 27093 KachelY + 1 25379 2.05342503 -1.21807123 117.652588 -69.790341
    Unten rechts KachelX + 1 27094 KachelY + 1 25379 2.05361678 -1.21807123 117.663574 -69.790341
  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(-1.21800499--1.21807123) × R
    6.62399999999952e-05 × 6371000     		dl = 422.015039999969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21800499--1.21807123) × R
    6.62399999999952e-05 × 6371000     		dr = 422.015039999969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05342503-2.05361678) × cos(-1.21800499) × R
    0.000191749999999935 × 0.345518573814154 × 6371000     		do = 422.09905137525m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05342503-2.05361678) × cos(-1.21807123) × R
    0.000191749999999935 × 0.345456412651177 × 6371000     		du = 422.023112858731m
  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(-1.21800499)-sin(-1.21807123))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.345518573814154-0.345456412651177)×R²
    abs(2.05361678-2.05342503)×6.21611629772478e-05×R²
    0.000191749999999935×6.21611629772478e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.21611629772478e-05×40589641000000     		ar = 178116.124517338m²