Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30895 / 6322
↖ ↑ ↗
← N 73.472236°
E159.422607°		 ← 347.53 m → N 73.472236°
E159.433594°		 →
↑
347.60 m
↓
↑
347.60 m
↓
N 73.469110°
E159.422607°		 ← 347.60 m →
120 814 m²		 N 73.469110°
E159.433594°
↙ ↓ ↘

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 30895 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6322 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.942855834960938 y=0.192947387695312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.942855834960938 × 215)
    floor (0.942855834960938 × 32768)
    floor (30895.5)     		tx = 30895
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.192947387695312 × 215)
    floor (0.192947387695312 × 32768)
    floor (6322.5)     		ty = 6322
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30895 / 6322 ti = "15/30895/6322"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30895/6322.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30895 ÷ 215
    30895 ÷ 32768     		x = 0.942840576171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6322 ÷ 215
    6322 ÷ 32768     		y = 0.19293212890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.942840576171875 × 2 - 1) × π
    0.88568115234375 × 3.1415926535     		Λ = 2.78244940
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.19293212890625 × 2 - 1) × π
    0.6141357421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.92936433590802
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.78244940} λ = 2.78244940}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.92936433590802))-π/2
    2×atan(6.88513221893271)-π/2
    2×1.42656437207289-π/2
    2.85312874414577-1.57079632675     		φ = 1.28233242
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.78244940} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 159.422607°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.28233242 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.472236°
  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 30895 KachelY 6322 2.78244940 1.28233242 159.422607 73.472236
    Oben rechts KachelX + 1 30896 KachelY 6322 2.78264115 1.28233242 159.433594 73.472236
    Unten links KachelX 30895 KachelY + 1 6323 2.78244940 1.28227786 159.422607 73.469110
    Unten rechts KachelX + 1 30896 KachelY + 1 6323 2.78264115 1.28227786 159.433594 73.469110
  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(1.28233242-1.28227786) × R
    5.45599999999258e-05 × 6371000     		dl = 347.601759999527m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.28233242-1.28227786) × R
    5.45599999999258e-05 × 6371000     		dr = 347.601759999527m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.78244940-2.78264115) × cos(1.28233242) × R
    0.000191749999999935 × 0.284479936413851 × 6371000     		do = 347.531856160547m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.78244940-2.78264115) × cos(1.28227786) × R
    0.000191749999999935 × 0.284532241680003 × 6371000     		du = 347.59575432666m
  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(1.28233242)-sin(1.28227786))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.284479936413851-0.284532241680003)×R²
    abs(2.78264115-2.78244940)×5.23052661520751e-05×R²
    0.000191749999999935×5.23052661520751e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.23052661520751e-05×40589641000000     		ar = 120813.790445062m²