Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 28818 / 20348
↖ ↑ ↗
← N 76.923100°
W100.848999°		 ← 69.11 m → N 76.923100°
W100.846252°		 →
↑
69.13 m
↓
↑
69.13 m
↓
N 76.922478°
W100.848999°		 ← 69.11 m →
4 777 m²		 N 76.922478°
W100.846252°
↙ ↓ ↘

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 28818 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20348 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.219867706298828 y=0.155246734619141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.219867706298828 × 217)
    floor (0.219867706298828 × 131072)
    floor (28818.5)     		tx = 28818
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.155246734619141 × 217)
    floor (0.155246734619141 × 131072)
    floor (20348.5)     		ty = 20348
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 28818 / 20348 ti = "17/28818/20348"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/28818/20348.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28818 ÷ 217
    28818 ÷ 131072     		x = 0.219863891601562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20348 ÷ 217
    20348 ÷ 131072     		y = 0.155242919921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.219863891601562 × 2 - 1) × π
    -0.560272216796875 × 3.1415926535     		Λ = -1.76014708
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.155242919921875 × 2 - 1) × π
    0.68951416015625 × 3.1415926535     		Φ = 2.1661726200311
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.76014708} λ = -1.76014708}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.1661726200311))-π/2
    2×atan(8.72482682741782)-π/2
    2×1.45667884196389-π/2
    2.91335768392779-1.57079632675     		φ = 1.34256136
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.76014708} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -100.848999°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34256136 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.923100°
  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 28818 KachelY 20348 -1.76014708 1.34256136 -100.848999 76.923100
    Oben rechts KachelX + 1 28819 KachelY 20348 -1.76009914 1.34256136 -100.846252 76.923100
    Unten links KachelX 28818 KachelY + 1 20349 -1.76014708 1.34255051 -100.848999 76.922478
    Unten rechts KachelX + 1 28819 KachelY + 1 20349 -1.76009914 1.34255051 -100.846252 76.922478
  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(1.34256136-1.34255051) × R
    1.08500000000067e-05 × 6371000     		dl = 69.1253500000426m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34256136-1.34255051) × R
    1.08500000000067e-05 × 6371000     		dr = 69.1253500000426m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.76014708--1.76009914) × cos(1.34256136) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.226258615795715 × 6371000     		do = 69.1052051610567m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.76014708--1.76009914) × cos(1.34255051) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.226269184412233 × 6371000     		du = 69.1084330885776m
  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(1.34256136)-sin(1.34255051))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.226258615795715-0.226269184412233)×R²
    abs(-1.76009914--1.76014708)×1.05686165184915e-05×R²
    4.79400000001906e-05×1.05686165184915e-05×6371000²
    4.79400000001906e-05×1.05686165184915e-05×40589641000000     		ar = 4777.0330592934m²