Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 28650 / 4537
↖ ↑ ↗
← N 78.222271°
E134.758301°		 ← 249.36 m → N 78.222271°
E134.769287°		 →
↑
249.36 m
↓
↑
249.36 m
↓
N 78.220028°
E134.758301°		 ← 249.40 m →
62 185 m²		 N 78.220028°
E134.769287°
↙ ↓ ↘

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 28650 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4537 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.874343872070312 y=0.138473510742188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.874343872070312 × 215)
    floor (0.874343872070312 × 32768)
    floor (28650.5)     		tx = 28650
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138473510742188 × 215)
    floor (0.138473510742188 × 32768)
    floor (4537.5)     		ty = 4537
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 28650 / 4537 ti = "15/28650/4537"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/28650/4537.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28650 ÷ 215
    28650 ÷ 32768     		x = 0.87432861328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4537 ÷ 215
    4537 ÷ 32768     		y = 0.138458251953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87432861328125 × 2 - 1) × π
    0.7486572265625 × 3.1415926535     		Λ = 2.35197604
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.138458251953125 × 2 - 1) × π
    0.72308349609375 × 3.1415926535     		Φ = 2.27163379919522
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.35197604} λ = 2.35197604}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27163379919522))-π/2
    2×atan(9.69522793698282)-π/2
    2×1.468016250236-π/2
    2.93603250047199-1.57079632675     		φ = 1.36523617
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.35197604} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.758301°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36523617 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.222271°
  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 28650 KachelY 4537 2.35197604 1.36523617 134.758301 78.222271
    Oben rechts KachelX + 1 28651 KachelY 4537 2.35216779 1.36523617 134.769287 78.222271
    Unten links KachelX 28650 KachelY + 1 4538 2.35197604 1.36519703 134.758301 78.220028
    Unten rechts KachelX + 1 28651 KachelY + 1 4538 2.35216779 1.36519703 134.769287 78.220028
  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(1.36523617-1.36519703) × R
    3.91399999999376e-05 × 6371000     		dl = 249.360939999602m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36523617-1.36519703) × R
    3.91399999999376e-05 × 6371000     		dr = 249.360939999602m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.35197604-2.35216779) × cos(1.36523617) × R
    0.000191750000000379 × 0.204115555601988 × 6371000     		do = 249.355574259439m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.35197604-2.35216779) × cos(1.36519703) × R
    0.000191750000000379 × 0.204153871423438 × 6371000     		du = 249.402382370818m
  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(1.36523617)-sin(1.36519703))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.204115555601988-0.204153871423438)×R²
    abs(2.35216779-2.35197604)×3.83158214503909e-05×R²
    0.000191750000000379×3.83158214503909e-05×6371000²
    0.000191750000000379×3.83158214503909e-05×40589641000000     		ar = 62185.376456816m²