Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27131 / 25405
↖ ↑ ↗
← S 69.888788°
E118.070068°		 ← 420.05 m → S 69.888788°
E118.081055°		 →
↑
420.04 m
↓
↑
420.04 m
↓
S 69.892565°
E118.070068°		 ← 419.98 m →
176 423 m²		 S 69.892565°
E118.081055°
↙ ↓ ↘

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 27131 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25405 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.827987670898438 y=0.775314331054688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.827987670898438 × 215)
    floor (0.827987670898438 × 32768)
    floor (27131.5)     		tx = 27131
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.775314331054688 × 215)
    floor (0.775314331054688 × 32768)
    floor (25405.5)     		ty = 25405
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27131 / 25405 ti = "15/27131/25405"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27131/25405.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27131 ÷ 215
    27131 ÷ 32768     		x = 0.827972412109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25405 ÷ 215
    25405 ÷ 32768     		y = 0.775299072265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.827972412109375 × 2 - 1) × π
    0.65594482421875 × 3.1415926535     		Λ = 2.06071144
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.775299072265625 × 2 - 1) × π
    -0.55059814453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.72975508589011
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06071144} λ = 2.06071144}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.72975508589011))-π/2
    2×atan(0.177327834740796)-π/2
    2×0.175503433376762-π/2
    0.351006866753525-1.57079632675     		φ = -1.21978946
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06071144} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.070068°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21978946 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.888788°
  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 27131 KachelY 25405 2.06071144 -1.21978946 118.070068 -69.888788
    Oben rechts KachelX + 1 27132 KachelY 25405 2.06090319 -1.21978946 118.081055 -69.888788
    Unten links KachelX 27131 KachelY + 1 25406 2.06071144 -1.21985539 118.070068 -69.892565
    Unten rechts KachelX + 1 27132 KachelY + 1 25406 2.06090319 -1.21985539 118.081055 -69.892565
  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(-1.21978946--1.21985539) × R
    6.59299999998808e-05 × 6371000     		dl = 420.040029999241m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21978946--1.21985539) × R
    6.59299999998808e-05 × 6371000     		dr = 420.040029999241m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06071144-2.06090319) × cos(-1.21978946) × R
    0.000191749999999935 × 0.343843456676657 × 6371000     		do = 420.052662531737m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06071144-2.06090319) × cos(-1.21985539) × R
    0.000191749999999935 × 0.343781545880322 × 6371000     		du = 419.977029872935m
  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(-1.21978946)-sin(-1.21985539))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.343843456676657-0.343781545880322)×R²
    abs(2.06090319-2.06071144)×6.19107963352739e-05×R²
    0.000191749999999935×6.19107963352739e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.19107963352739e-05×40589641000000     		ar = 176423.048662766m²