Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 28597 / 4524
↖ ↑ ↗
← N 78.251388°
E134.176025°		 ← 248.75 m → N 78.251388°
E134.187012°		 →
↑
248.79 m
↓
↑
248.79 m
↓
N 78.249150°
E134.176025°		 ← 248.79 m →
61 891 m²		 N 78.249150°
E134.187012°
↙ ↓ ↘

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 28597 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4524 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872726440429688 y=0.138076782226562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872726440429688 × 215)
    floor (0.872726440429688 × 32768)
    floor (28597.5)     		tx = 28597
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138076782226562 × 215)
    floor (0.138076782226562 × 32768)
    floor (4524.5)     		ty = 4524
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 28597 / 4524 ti = "15/28597/4524"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/28597/4524.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28597 ÷ 215
    28597 ÷ 32768     		x = 0.872711181640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4524 ÷ 215
    4524 ÷ 32768     		y = 0.1380615234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.872711181640625 × 2 - 1) × π
    0.74542236328125 × 3.1415926535     		Λ = 2.34181342
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1380615234375 × 2 - 1) × π
    0.723876953125 × 3.1415926535     		Φ = 2.27412651797546
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.34181342} λ = 2.34181342}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27412651797546))-π/2
    2×atan(9.71942556014529)-π/2
    2×1.46827034141225-π/2
    2.9365406828245-1.57079632675     		φ = 1.36574436
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.34181342} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.176025°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36574436 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.251388°
  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 28597 KachelY 4524 2.34181342 1.36574436 134.176025 78.251388
    Oben rechts KachelX + 1 28598 KachelY 4524 2.34200517 1.36574436 134.187012 78.251388
    Unten links KachelX 28597 KachelY + 1 4525 2.34181342 1.36570531 134.176025 78.249150
    Unten rechts KachelX + 1 28598 KachelY + 1 4525 2.34200517 1.36570531 134.187012 78.249150
  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(1.36574436-1.36570531) × R
    3.90500000000404e-05 × 6371000     		dl = 248.787550000258m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36574436-1.36570531) × R
    3.90500000000404e-05 × 6371000     		dr = 248.787550000258m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.34181342-2.34200517) × cos(1.36574436) × R
    0.000191750000000379 × 0.203618038291257 × 6371000     		do = 248.747787585095m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.34181342-2.34200517) × cos(1.36570531) × R
    0.000191750000000379 × 0.203656270054293 × 6371000     		du = 248.794493007416m
  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(1.36574436)-sin(1.36570531))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203618038291257-0.203656270054293)×R²
    abs(2.34200517-2.34181342)×3.82317630358564e-05×R²
    0.000191750000000379×3.82317630358564e-05×6371000²
    0.000191750000000379×3.82317630358564e-05×40589641000000     		ar = 61891.1625136816m²