Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 30465 / 29951
↖ ↑ ↗
← N 69.412208°
W 96.325379°		 ← 107.40 m → N 69.412208°
W 96.322632°		 →
↑
107.35 m
↓
↑
107.35 m
↓
N 69.411243°
W 96.325379°		 ← 107.41 m →
11 530 m²		 N 69.411243°
W 96.322632°
↙ ↓ ↘

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 30465 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29951 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.232433319091797 y=0.228511810302734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.232433319091797 × 217)
    floor (0.232433319091797 × 131072)
    floor (30465.5)     		tx = 30465
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.228511810302734 × 217)
    floor (0.228511810302734 × 131072)
    floor (29951.5)     		ty = 29951
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 30465 / 29951 ti = "17/30465/29951"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/30465/29951.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30465 ÷ 217
    30465 ÷ 131072     		x = 0.232429504394531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29951 ÷ 217
    29951 ÷ 131072     		y = 0.228507995605469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.232429504394531 × 2 - 1) × π
    -0.535140991210938 × 3.1415926535     		Λ = -1.68119501
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.228507995605469 × 2 - 1) × π
    0.542984008789062 × 3.1415926535     		Φ = 1.7058345729797
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.68119501} λ = -1.68119501}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.7058345729797))-π/2
    2×atan(5.50597889146407)-π/2
    2×1.39113395041066-π/2
    2.78226790082133-1.57079632675     		φ = 1.21147157
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.68119501} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -96.325379°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21147157 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.412208°
  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 30465 KachelY 29951 -1.68119501 1.21147157 -96.325379 69.412208
    Oben rechts KachelX + 1 30466 KachelY 29951 -1.68114707 1.21147157 -96.322632 69.412208
    Unten links KachelX 30465 KachelY + 1 29952 -1.68119501 1.21145472 -96.325379 69.411243
    Unten rechts KachelX + 1 30466 KachelY + 1 29952 -1.68114707 1.21145472 -96.322632 69.411243
  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(1.21147157-1.21145472) × R
    1.68499999999572e-05 × 6371000     		dl = 107.351349999727m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21147157-1.21145472) × R
    1.68499999999572e-05 × 6371000     		dr = 107.351349999727m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.68119501--1.68114707) × cos(1.21147157) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.351642195041936 × 6371000     		do = 107.400577635837m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.68119501--1.68114707) × cos(1.21145472) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.351657968858022 × 6371000     		du = 107.405395365288m
  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(1.21147157)-sin(1.21145472))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.351642195041936-0.351657968858022)×R²
    abs(-1.68114707--1.68119501)×1.57738160858067e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.57738160858067e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.57738160858067e-05×40589641000000     		ar = 11529.8555951328m²