Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 28748 / 4571
↖ ↑ ↗
← N 78.145782°
E135.834961°		 ← 250.95 m → N 78.145782°
E135.845948°		 →
↑
250.95 m
↓
↑
250.95 m
↓
N 78.143526°
E135.834961°		 ← 251 m →
62 983 m²		 N 78.143526°
E135.845948°
↙ ↓ ↘

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 28748 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4571 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.877334594726562 y=0.139511108398438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.877334594726562 × 215)
    floor (0.877334594726562 × 32768)
    floor (28748.5)     		tx = 28748
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.139511108398438 × 215)
    floor (0.139511108398438 × 32768)
    floor (4571.5)     		ty = 4571
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 28748 / 4571 ti = "15/28748/4571"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/28748/4571.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28748 ÷ 215
    28748 ÷ 32768     		x = 0.8773193359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4571 ÷ 215
    4571 ÷ 32768     		y = 0.139495849609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8773193359375 × 2 - 1) × π
    0.754638671875 × 3.1415926535     		Λ = 2.37076731
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.139495849609375 × 2 - 1) × π
    0.72100830078125 × 3.1415926535     		Φ = 2.26511438084689
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.37076731} λ = 2.37076731}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26511438084689))-π/2
    2×atan(9.63222628030299)-π/2
    2×1.46734876536264-π/2
    2.93469753072528-1.57079632675     		φ = 1.36390120
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.37076731} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.834961°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36390120 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.145782°
  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 28748 KachelY 4571 2.37076731 1.36390120 135.834961 78.145782
    Oben rechts KachelX + 1 28749 KachelY 4571 2.37095906 1.36390120 135.845948 78.145782
    Unten links KachelX 28748 KachelY + 1 4572 2.37076731 1.36386181 135.834961 78.143526
    Unten rechts KachelX + 1 28749 KachelY + 1 4572 2.37095906 1.36386181 135.845948 78.143526
  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(1.36390120-1.36386181) × R
    3.93899999999725e-05 × 6371000     		dl = 250.953689999825m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36390120-1.36386181) × R
    3.93899999999725e-05 × 6371000     		dr = 250.953689999825m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.37076731-2.37095906) × cos(1.36390120) × R
    0.000191749999999935 × 0.205422237943554 × 6371000     		do = 250.9518686946m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.37076731-2.37095906) × cos(1.36386181) × R
    0.000191749999999935 × 0.205460787731022 × 6371000     		du = 250.99896262805m
  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(1.36390120)-sin(1.36386181))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.205422237943554-0.205460787731022)×R²
    abs(2.37095906-2.37076731)×3.85497874680618e-05×R²
    0.000191749999999935×3.85497874680618e-05×6371000²
    0.000191749999999935×3.85497874680618e-05×40589641000000     		ar = 62983.2066675902m²