Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30114 / 7331
↖ ↑ ↗
← N 70.009323°
E150.842285°		 ← 417.62 m → N 70.009323°
E150.853271°		 →
↑
417.68 m
↓
↑
417.68 m
↓
N 70.005566°
E150.842285°		 ← 417.69 m →
174 447 m²		 N 70.005566°
E150.853271°
↙ ↓ ↘

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 30114 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7331 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.919021606445312 y=0.223739624023438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.919021606445312 × 215)
    floor (0.919021606445312 × 32768)
    floor (30114.5)     		tx = 30114
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223739624023438 × 215)
    floor (0.223739624023438 × 32768)
    floor (7331.5)     		ty = 7331
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30114 / 7331 ti = "15/30114/7331"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30114/7331.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30114 ÷ 215
    30114 ÷ 32768     		x = 0.91900634765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7331 ÷ 215
    7331 ÷ 32768     		y = 0.223724365234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.91900634765625 × 2 - 1) × π
    0.8380126953125 × 3.1415926535     		Λ = 2.63269453
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.223724365234375 × 2 - 1) × π
    0.55255126953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.73589100904147
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.63269453} λ = 2.63269453}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73589100904147))-π/2
    2×atan(5.67398112067482)-π/2
    2×1.39634475792681-π/2
    2.79268951585362-1.57079632675     		φ = 1.22189319
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.63269453} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 150.842285°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22189319 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.009323°
  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 30114 KachelY 7331 2.63269453 1.22189319 150.842285 70.009323
    Oben rechts KachelX + 1 30115 KachelY 7331 2.63288627 1.22189319 150.853271 70.009323
    Unten links KachelX 30114 KachelY + 1 7332 2.63269453 1.22182763 150.842285 70.005566
    Unten rechts KachelX + 1 30115 KachelY + 1 7332 2.63288627 1.22182763 150.853271 70.005566
  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(1.22189319-1.22182763) × R
    6.55600000001311e-05 × 6371000     		dl = 417.682760000835m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22189319-1.22182763) × R
    6.55600000001311e-05 × 6371000     		dr = 417.682760000835m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.63269453-2.63288627) × cos(1.22189319) × R
    0.000191739999999996 × 0.341867238025778 × 6371000     		do = 417.616655899639m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.63269453-2.63288627) × cos(1.22182763) × R
    0.000191739999999996 × 0.341928847186946 × 6371000     		du = 417.691916143962m
  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(1.22189319)-sin(1.22182763))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.341867238025778-0.341928847186946)×R²
    abs(2.63288627-2.63269453)×6.16091611682634e-05×R²
    0.000191739999999996×6.16091611682634e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.16091611682634e-05×40589641000000     		ar = 174446.994974104m²