Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 31005 / 6480
↖ ↑ ↗
← N 72.971189°
E160.631104°		 ← 357.74 m → N 72.971189°
E160.642090°		 →
↑
357.80 m
↓
↑
357.80 m
↓
N 72.967971°
E160.631104°		 ← 357.81 m →
128 010 m²		 N 72.967971°
E160.642090°
↙ ↓ ↘

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 31005 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6480 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.946212768554688 y=0.197769165039062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.946212768554688 × 215)
    floor (0.946212768554688 × 32768)
    floor (31005.5)     		tx = 31005
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.197769165039062 × 215)
    floor (0.197769165039062 × 32768)
    floor (6480.5)     		ty = 6480
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 31005 / 6480 ti = "15/31005/6480"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/31005/6480.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31005 ÷ 215
    31005 ÷ 32768     		x = 0.946197509765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6480 ÷ 215
    6480 ÷ 32768     		y = 0.19775390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.946197509765625 × 2 - 1) × π
    0.89239501953125 × 3.1415926535     		Λ = 2.80354164
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.19775390625 × 2 - 1) × π
    0.6044921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.89906821534814
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.80354164} λ = 2.80354164}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.89906821534814))-π/2
    2×atan(6.67966752997521)-π/2
    2×1.4221919171614-π/2
    2.8443838343228-1.57079632675     		φ = 1.27358751
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.80354164} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.631104°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27358751 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.971189°
  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 31005 KachelY 6480 2.80354164 1.27358751 160.631104 72.971189
    Oben rechts KachelX + 1 31006 KachelY 6480 2.80373338 1.27358751 160.642090 72.971189
    Unten links KachelX 31005 KachelY + 1 6481 2.80354164 1.27353135 160.631104 72.967971
    Unten rechts KachelX + 1 31006 KachelY + 1 6481 2.80373338 1.27353135 160.642090 72.967971
  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(1.27358751-1.27353135) × R
    5.61599999999718e-05 × 6371000     		dl = 357.79535999982m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27358751-1.27353135) × R
    5.61599999999718e-05 × 6371000     		dr = 357.79535999982m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.80354164-2.80373338) × cos(1.27358751) × R
    0.000191739999999996 × 0.292852539805578 × 6371000     		do = 357.741499453362m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.80354164-2.80373338) × cos(1.27353135) × R
    0.000191739999999996 × 0.29290623715554 × 6371000     		du = 357.807094822639m
  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(1.27358751)-sin(1.27353135))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.292852539805578-0.29290623715554)×R²
    abs(2.80373338-2.80354164)×5.36973499625781e-05×R²
    0.000191739999999996×5.36973499625781e-05×6371000²
    0.000191739999999996×5.36973499625781e-05×40589641000000     		ar = 128009.983476067m²