Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 35946 / 104522
↖ ↑ ↗
← S 72.457072°
W 81.271362°		 ← 92.06 m → S 72.457072°
W 81.268616°		 →
↑
92.06 m
↓
↑
92.06 m
↓
S 72.457900°
W 81.271362°		 ← 92.06 m →
8 475 m²		 S 72.457900°
W 81.268616°
↙ ↓ ↘

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 35946 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 104522 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.274250030517578 y=0.797443389892578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.274250030517578 × 217)
    floor (0.274250030517578 × 131072)
    floor (35946.5)     		tx = 35946
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.797443389892578 × 217)
    floor (0.797443389892578 × 131072)
    floor (104522.5)     		ty = 104522
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 35946 / 104522 ti = "17/35946/104522"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/35946/104522.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35946 ÷ 217
    35946 ÷ 131072     		x = 0.274246215820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 104522 ÷ 217
    104522 ÷ 131072     		y = 0.797439575195312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.274246215820312 × 2 - 1) × π
    -0.451507568359375 × 3.1415926535     		Λ = -1.41845286
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.797439575195312 × 2 - 1) × π
    -0.594879150390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.86886796858751
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.41845286} λ = -1.41845286}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.86886796858751))-π/2
    2×atan(0.154298233433349)-π/2
    2×0.153090925243299-π/2
    0.306181850486597-1.57079632675     		φ = -1.26461448
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.41845286} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -81.271362°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26461448 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.457072°
  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 35946 KachelY 104522 -1.41845286 -1.26461448 -81.271362 -72.457072
    Oben rechts KachelX + 1 35947 KachelY 104522 -1.41840492 -1.26461448 -81.268616 -72.457072
    Unten links KachelX 35946 KachelY + 1 104523 -1.41845286 -1.26462893 -81.271362 -72.457900
    Unten rechts KachelX + 1 35947 KachelY + 1 104523 -1.41840492 -1.26462893 -81.268616 -72.457900
  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(-1.26461448--1.26462893) × R
    1.44499999998882e-05 × 6371000     		dl = 92.0609499992875m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26461448--1.26462893) × R
    1.44499999998882e-05 × 6371000     		dr = 92.0609499992875m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.41845286--1.41840492) × cos(-1.26461448) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.301420266191546 × 6371000     		do = 92.0615078524897m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.41845286--1.41840492) × cos(-1.26462893) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.301406488209551 × 6371000     		du = 92.057299702143m
  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(-1.26461448)-sin(-1.26462893))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.301420266191546-0.301406488209551)×R²
    abs(-1.41840492--1.41845286)×1.3777981995422e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.3777981995422e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.3777981995422e-05×40589641000000     		ar = 8475.07616822154m²