Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27128 / 25047
↖ ↑ ↗
← S 68.492013°
E118.037109°		 ← 447.89 m → S 68.492013°
E118.048096°		 →
↑
447.88 m
↓
↑
447.88 m
↓
S 68.496040°
E118.037109°		 ← 447.81 m →
200 584 m²		 S 68.496040°
E118.048096°
↙ ↓ ↘

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 27128 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25047 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.827896118164062 y=0.764389038085938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.827896118164062 × 215)
    floor (0.827896118164062 × 32768)
    floor (27128.5)     		tx = 27128
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.764389038085938 × 215)
    floor (0.764389038085938 × 32768)
    floor (25047.5)     		ty = 25047
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27128 / 25047 ti = "15/27128/25047"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27128/25047.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27128 ÷ 215
    27128 ÷ 32768     		x = 0.827880859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25047 ÷ 215
    25047 ÷ 32768     		y = 0.764373779296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.827880859375 × 2 - 1) × π
    0.65576171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.06013620
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.764373779296875 × 2 - 1) × π
    -0.52874755859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.66110944563419
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06013620} λ = 2.06013620}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.66110944563419))-π/2
    2×atan(0.189928148215042)-π/2
    2×0.187692597289013-π/2
    0.375385194578027-1.57079632675     		φ = -1.19541113
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06013620} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.037109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19541113 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.492013°
  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 27128 KachelY 25047 2.06013620 -1.19541113 118.037109 -68.492013
    Oben rechts KachelX + 1 27129 KachelY 25047 2.06032795 -1.19541113 118.048096 -68.492013
    Unten links KachelX 27128 KachelY + 1 25048 2.06013620 -1.19548143 118.037109 -68.496040
    Unten rechts KachelX + 1 27129 KachelY + 1 25048 2.06032795 -1.19548143 118.048096 -68.496040
  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(-1.19541113--1.19548143) × R
    7.02999999999676e-05 × 6371000     		dl = 447.881299999794m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19541113--1.19548143) × R
    7.02999999999676e-05 × 6371000     		dr = 447.881299999794m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06013620-2.06032795) × cos(-1.19541113) × R
    0.000191749999999935 × 0.366630930457641 × 6371000     		do = 447.890734910923m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06013620-2.06032795) × cos(-1.19548143) × R
    0.000191749999999935 × 0.366565524789182 × 6371000     		du = 447.810832779161m
  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(-1.19541113)-sin(-1.19548143))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.366630930457641-0.366565524789182)×R²
    abs(2.06032795-2.06013620)×6.54056684589177e-05×R²
    0.000191749999999935×6.54056684589177e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.54056684589177e-05×40589641000000     		ar = 200583.991357041m²