Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30924 / 6596
↖ ↑ ↗
← N 72.593980°
E159.741211°		 ← 365.44 m → N 72.593980°
E159.752197°		 →
↑
365.50 m
↓
↑
365.50 m
↓
N 72.590692°
E159.741211°		 ← 365.51 m →
133 583 m²		 N 72.590692°
E159.752197°
↙ ↓ ↘

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 30924 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6596 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.943740844726562 y=0.201309204101562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.943740844726562 × 215)
    floor (0.943740844726562 × 32768)
    floor (30924.5)     		tx = 30924
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.201309204101562 × 215)
    floor (0.201309204101562 × 32768)
    floor (6596.5)     		ty = 6596
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30924 / 6596 ti = "15/30924/6596"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30924/6596.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30924 ÷ 215
    30924 ÷ 32768     		x = 0.9437255859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6596 ÷ 215
    6596 ÷ 32768     		y = 0.2012939453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9437255859375 × 2 - 1) × π
    0.887451171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.78801008
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2012939453125 × 2 - 1) × π
    0.597412109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.87682549392444
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.78801008} λ = 2.78801008}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.87682549392444))-π/2
    2×atan(6.53273370771137)-π/2
    2×1.41890014188772-π/2
    2.83780028377545-1.57079632675     		φ = 1.26700396
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.78801008} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 159.741211°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.26700396 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.593980°
  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 30924 KachelY 6596 2.78801008 1.26700396 159.741211 72.593980
    Oben rechts KachelX + 1 30925 KachelY 6596 2.78820183 1.26700396 159.752197 72.593980
    Unten links KachelX 30924 KachelY + 1 6597 2.78801008 1.26694659 159.741211 72.590692
    Unten rechts KachelX + 1 30925 KachelY + 1 6597 2.78820183 1.26694659 159.752197 72.590692
  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(1.26700396-1.26694659) × R
    5.73699999999455e-05 × 6371000     		dl = 365.504269999653m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.26700396-1.26694659) × R
    5.73699999999455e-05 × 6371000     		dr = 365.504269999653m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.78801008-2.78820183) × cos(1.26700396) × R
    0.000191750000000379 × 0.29914105926629 × 6371000     		do = 365.442459286999m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.78801008-2.78820183) × cos(1.26694659) × R
    0.000191750000000379 × 0.299195801738624 × 6371000     		du = 365.509334839844m
  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(1.26700396)-sin(1.26694659))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.29914105926629-0.299195801738624)×R²
    abs(2.78820183-2.78801008)×5.47424723336687e-05×R²
    0.000191750000000379×5.47424723336687e-05×6371000²
    0.000191750000000379×5.47424723336687e-05×40589641000000     		ar = 133583.000995215m²