Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30339 / 7052
↖ ↑ ↗
← N 71.031250°
E153.314209°		 ← 397.08 m → N 71.031250°
E153.325195°		 →
↑
397.17 m
↓
↑
397.17 m
↓
N 71.027678°
E153.314209°		 ← 397.15 m →
157 720 m²		 N 71.027678°
E153.325195°
↙ ↓ ↘

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 30339 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7052 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.925888061523438 y=0.215225219726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.925888061523438 × 215)
    floor (0.925888061523438 × 32768)
    floor (30339.5)     		tx = 30339
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.215225219726562 × 215)
    floor (0.215225219726562 × 32768)
    floor (7052.5)     		ty = 7052
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30339 / 7052 ti = "15/30339/7052"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30339/7052.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30339 ÷ 215
    30339 ÷ 32768     		x = 0.925872802734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7052 ÷ 215
    7052 ÷ 32768     		y = 0.2152099609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.925872802734375 × 2 - 1) × π
    0.85174560546875 × 3.1415926535     		Λ = 2.67583774
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2152099609375 × 2 - 1) × π
    0.569580078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.78938858901746
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.67583774} λ = 2.67583774}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.78938858901746))-π/2
    2×atan(5.98579156863633)-π/2
    2×1.40526275090775-π/2
    2.8105255018155-1.57079632675     		φ = 1.23972918
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.67583774} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 153.314209°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23972918 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.031250°
  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 30339 KachelY 7052 2.67583774 1.23972918 153.314209 71.031250
    Oben rechts KachelX + 1 30340 KachelY 7052 2.67602948 1.23972918 153.325195 71.031250
    Unten links KachelX 30339 KachelY + 1 7053 2.67583774 1.23966684 153.314209 71.027678
    Unten rechts KachelX + 1 30340 KachelY + 1 7053 2.67602948 1.23966684 153.325195 71.027678
  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(1.23972918-1.23966684) × R
    6.23400000001606e-05 × 6371000     		dl = 397.168140001023m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23972918-1.23966684) × R
    6.23400000001606e-05 × 6371000     		dr = 397.168140001023m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.67583774-2.67602948) × cos(1.23972918) × R
    0.000191739999999996 × 0.325052409747532 × 6371000     		do = 397.076072965635m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.67583774-2.67602948) × cos(1.23966684) × R
    0.000191739999999996 × 0.325111363804727 × 6371000     		du = 397.148089799887m
  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(1.23972918)-sin(1.23966684))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.325052409747532-0.325111363804727)×R²
    abs(2.67602948-2.67583774)×5.89540571946379e-05×R²
    0.000191739999999996×5.89540571946379e-05×6371000²
    0.000191739999999996×5.89540571946379e-05×40589641000000     		ar = 157720.266785984m²