Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 34980 / 103233
↖ ↑ ↗
← S 71.357945°
W 83.924560°		 ← 97.61 m → S 71.357945°
W 83.921814°		 →
↑
97.60 m
↓
↑
97.60 m
↓
S 71.358822°
W 83.924560°		 ← 97.61 m →
9 527 m²		 S 71.358822°
W 83.921814°
↙ ↓ ↘

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 34980 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 103233 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.266880035400391 y=0.787609100341797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.266880035400391 × 217)
    floor (0.266880035400391 × 131072)
    floor (34980.5)     		tx = 34980
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.787609100341797 × 217)
    floor (0.787609100341797 × 131072)
    floor (103233.5)     		ty = 103233
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 34980 / 103233 ti = "17/34980/103233"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/34980/103233.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34980 ÷ 217
    34980 ÷ 131072     		x = 0.266876220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 103233 ÷ 217
    103233 ÷ 131072     		y = 0.787605285644531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.266876220703125 × 2 - 1) × π
    -0.46624755859375 × 3.1415926535     		Λ = -1.46475990
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.787605285644531 × 2 - 1) × π
    -0.575210571289062 × 3.1415926535     		Φ = -1.80707730497726
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.46475990} λ = -1.46475990}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.80707730497726))-π/2
    2×atan(0.164133147594035)-π/2
    2×0.162682623671625-π/2
    0.32536524734325-1.57079632675     		φ = -1.24543108
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.46475990} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.924560°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24543108 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.357945°
  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 34980 KachelY 103233 -1.46475990 -1.24543108 -83.924560 -71.357945
    Oben rechts KachelX + 1 34981 KachelY 103233 -1.46471197 -1.24543108 -83.921814 -71.357945
    Unten links KachelX 34980 KachelY + 1 103234 -1.46475990 -1.24544640 -83.924560 -71.358822
    Unten rechts KachelX + 1 34981 KachelY + 1 103234 -1.46471197 -1.24544640 -83.921814 -71.358822
  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(-1.24543108--1.24544640) × R
    1.53200000001519e-05 × 6371000     		dl = 97.6037200009676m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24543108--1.24544640) × R
    1.53200000001519e-05 × 6371000     		dr = 97.6037200009676m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.46475990--1.46471197) × cos(-1.24543108) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.31965489094108 × 6371000     		do = 97.6104663972566m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.46475990--1.46471197) × cos(-1.24544640) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.319640374682127 × 6371000     		du = 97.6060336829545m
  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(-1.24543108)-sin(-1.24544640))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.31965489094108-0.319640374682127)×R²
    abs(-1.46471197--1.46475990)×1.45162589536563e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.45162589536563e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.45162589536563e-05×40589641000000     		ar = 9526.92830681637m²