Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 28095 / 38337
↖ ↑ ↗
← N 59.621936°
W102.834778°		 ← 154.45 m → N 59.621936°
W102.832031°		 →
↑
154.43 m
↓
↑
154.43 m
↓
N 59.620547°
W102.834778°		 ← 154.46 m →
23 853 m²		 N 59.620547°
W102.832031°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 28095 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38337 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.214351654052734 y=0.292491912841797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.214351654052734 × 217)
    floor (0.214351654052734 × 131072)
    floor (28095.5)     		tx = 28095
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.292491912841797 × 217)
    floor (0.292491912841797 × 131072)
    floor (38337.5)     		ty = 38337
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 28095 / 38337 ti = "17/28095/38337"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/28095/38337.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28095 ÷ 217
    28095 ÷ 131072     		x = 0.214347839355469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38337 ÷ 217
    38337 ÷ 131072     		y = 0.292488098144531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.214347839355469 × 2 - 1) × π
    -0.571304321289062 × 3.1415926535     		Λ = -1.79480546
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.292488098144531 × 2 - 1) × π
    0.415023803710938 × 3.1415926535     		Φ = 1.30383573276591
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.79480546} λ = -1.79480546}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.30383573276591))-π/2
    2×atan(3.68339813651883)-π/2
    2×1.30569771077509-π/2
    2.61139542155018-1.57079632675     		φ = 1.04059909
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.79480546} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -102.834778°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04059909 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.621936°
  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 28095 KachelY 38337 -1.79480546 1.04059909 -102.834778 59.621936
    Oben rechts KachelX + 1 28096 KachelY 38337 -1.79475752 1.04059909 -102.832031 59.621936
    Unten links KachelX 28095 KachelY + 1 38338 -1.79480546 1.04057485 -102.834778 59.620547
    Unten rechts KachelX + 1 28096 KachelY + 1 38338 -1.79475752 1.04057485 -102.832031 59.620547
  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(1.04059909-1.04057485) × R
    2.42399999998977e-05 × 6371000     		dl = 154.433039999348m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04059909-1.04057485) × R
    2.42399999998977e-05 × 6371000     		dr = 154.433039999348m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.79480546--1.79475752) × cos(1.04059909) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.505703508671728 × 6371000     		do = 154.454868356558m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.79480546--1.79475752) × cos(1.04057485) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.505724420549173 × 6371000     		du = 154.461255382201m
  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(1.04059909)-sin(1.04057485))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.505703508671728-0.505724420549173)×R²
    abs(-1.79475752--1.79480546)×2.09118774453509e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.09118774453509e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.09118774453509e-05×40589641000000     		ar = 23853.4280481912m²