Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 35988 / 104463
↖ ↑ ↗
← S 72.408162°
W 81.156006°		 ← 92.31 m → S 72.408162°
W 81.153259°		 →
↑
92.25 m
↓
↑
92.25 m
↓
S 72.408992°
W 81.156006°		 ← 92.31 m →
8 516 m²		 S 72.408992°
W 81.153259°
↙ ↓ ↘

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 35988 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 104463 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.274570465087891 y=0.796993255615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.274570465087891 × 217)
    floor (0.274570465087891 × 131072)
    floor (35988.5)     		tx = 35988
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.796993255615234 × 217)
    floor (0.796993255615234 × 131072)
    floor (104463.5)     		ty = 104463
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 35988 / 104463 ti = "17/35988/104463"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/35988/104463.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35988 ÷ 217
    35988 ÷ 131072     		x = 0.274566650390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 104463 ÷ 217
    104463 ÷ 131072     		y = 0.796989440917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.274566650390625 × 2 - 1) × π
    -0.45086669921875 × 3.1415926535     		Λ = -1.41643951
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.796989440917969 × 2 - 1) × π
    -0.593978881835938 × 3.1415926535     		Φ = -1.86603969150993
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.41643951} λ = -1.41643951}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.86603969150993))-π/2
    2×atan(0.154735249299746)-π/2
    2×0.153517750470534-π/2
    0.307035500941068-1.57079632675     		φ = -1.26376083
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.41643951} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -81.156006°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26376083 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.408162°
  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 35988 KachelY 104463 -1.41643951 -1.26376083 -81.156006 -72.408162
    Oben rechts KachelX + 1 35989 KachelY 104463 -1.41639157 -1.26376083 -81.153259 -72.408162
    Unten links KachelX 35988 KachelY + 1 104464 -1.41643951 -1.26377531 -81.156006 -72.408992
    Unten rechts KachelX + 1 35989 KachelY + 1 104464 -1.41639157 -1.26377531 -81.153259 -72.408992
  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(-1.26376083--1.26377531) × R
    1.44799999999279e-05 × 6371000     		dl = 92.2520799995405m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26376083--1.26377531) × R
    1.44799999999279e-05 × 6371000     		dr = 92.2520799995405m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.41643951--1.41639157) × cos(-1.26376083) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.302234104189099 × 6371000     		do = 92.3100749251322m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.41643951--1.41639157) × cos(-1.26377531) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.302220301332987 × 6371000     		du = 92.3058591775901m
  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(-1.26376083)-sin(-1.26377531))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.302234104189099-0.302220301332987)×R²
    abs(-1.41639157--1.41643951)×1.38028561117443e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.38028561117443e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.38028561117443e-05×40589641000000     		ar = 8515.60196113935m²