Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29674 / 30082
↖ ↑ ↗
← S 81.726350°
E146.008301°		 ← 175.80 m → S 81.726350°
E146.019287°		 →
↑
175.84 m
↓
↑
175.84 m
↓
S 81.727931°
E146.008301°		 ← 175.76 m →
30 909 m²		 S 81.727931°
E146.019287°
↙ ↓ ↘

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 29674 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30082 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.905593872070312 y=0.918045043945312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.905593872070312 × 215)
    floor (0.905593872070312 × 32768)
    floor (29674.5)     		tx = 29674
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.918045043945312 × 215)
    floor (0.918045043945312 × 32768)
    floor (30082.5)     		ty = 30082
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29674 / 30082 ti = "15/29674/30082"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29674/30082.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29674 ÷ 215
    29674 ÷ 32768     		x = 0.90557861328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30082 ÷ 215
    30082 ÷ 32768     		y = 0.91802978515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.90557861328125 × 2 - 1) × π
    0.8111572265625 × 3.1415926535     		Λ = 2.54832558
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.91802978515625 × 2 - 1) × π
    -0.8360595703125 × 3.1415926535     		Φ = -2.62655860398212
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.54832558} λ = 2.54832558}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.62655860398212))-π/2
    2×atan(0.0723269400817883)-π/2
    2×0.0722012158933869-π/2
    0.144402431786774-1.57079632675     		φ = -1.42639389
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.54832558} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.008301°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42639389 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.726350°
  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 29674 KachelY 30082 2.54832558 -1.42639389 146.008301 -81.726350
    Oben rechts KachelX + 1 29675 KachelY 30082 2.54851733 -1.42639389 146.019287 -81.726350
    Unten links KachelX 29674 KachelY + 1 30083 2.54832558 -1.42642149 146.008301 -81.727931
    Unten rechts KachelX + 1 29675 KachelY + 1 30083 2.54851733 -1.42642149 146.019287 -81.727931
  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(-1.42639389--1.42642149) × R
    2.76000000001275e-05 × 6371000     		dl = 175.839600000812m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42639389--1.42642149) × R
    2.76000000001275e-05 × 6371000     		dr = 175.839600000812m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.54832558-2.54851733) × cos(-1.42639389) × R
    0.000191749999999935 × 0.143901111627328 × 6371000     		do = 175.795246082516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.54832558-2.54851733) × cos(-1.42642149) × R
    0.000191749999999935 × 0.14387379883132 × 6371000     		du = 175.761879698885m
  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(-1.42639389)-sin(-1.42642149))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.143901111627328-0.14387379883132)×R²
    abs(2.54851733-2.54832558)×2.73127960083441e-05×R²
    0.000191749999999935×2.73127960083441e-05×6371000²
    0.000191749999999935×2.73127960083441e-05×40589641000000     		ar = 30908.8321895008m²