Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 36125 / 105293
↖ ↑ ↗
← S 73.084235°
W 80.779724°		 ← 88.85 m → S 73.084235°
W 80.776978°		 →
↑
88.88 m
↓
↑
88.88 m
↓
S 73.085035°
W 80.779724°		 ← 88.85 m →
7 896 m²		 S 73.085035°
W 80.776978°
↙ ↓ ↘

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 36125 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 105293 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.275615692138672 y=0.803325653076172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.275615692138672 × 217)
    floor (0.275615692138672 × 131072)
    floor (36125.5)     		tx = 36125
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.803325653076172 × 217)
    floor (0.803325653076172 × 131072)
    floor (105293.5)     		ty = 105293
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 36125 / 105293 ti = "17/36125/105293"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/36125/105293.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36125 ÷ 217
    36125 ÷ 131072     		x = 0.275611877441406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 105293 ÷ 217
    105293 ÷ 131072     		y = 0.803321838378906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.275611877441406 × 2 - 1) × π
    -0.448776245117188 × 3.1415926535     		Λ = -1.40987215
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.803321838378906 × 2 - 1) × π
    -0.606643676757812 × 3.1415926535     		Φ = -1.90582731819457
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40987215} λ = -1.40987215}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.90582731819457))-π/2
    2×atan(0.148699569859323)-π/2
    2×0.147617891304059-π/2
    0.295235782608117-1.57079632675     		φ = -1.27556054
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40987215} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.779724°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27556054 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -73.084235°
  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 36125 KachelY 105293 -1.40987215 -1.27556054 -80.779724 -73.084235
    Oben rechts KachelX + 1 36126 KachelY 105293 -1.40982422 -1.27556054 -80.776978 -73.084235
    Unten links KachelX 36125 KachelY + 1 105294 -1.40987215 -1.27557449 -80.779724 -73.085035
    Unten rechts KachelX + 1 36126 KachelY + 1 105294 -1.40982422 -1.27557449 -80.776978 -73.085035
  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(-1.27556054--1.27557449) × R
    1.39499999998183e-05 × 6371000     		dl = 88.8754499988422m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27556054--1.27557449) × R
    1.39499999998183e-05 × 6371000     		dr = 88.8754499988422m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40987215--1.40982422) × cos(-1.27556054) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.290965443350139 × 6371000     		do = 88.849798441303m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40987215--1.40982422) × cos(-1.27557449) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.290952096888623 × 6371000     		du = 88.8457229387211m
  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(-1.27556054)-sin(-1.27557449))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.290965443350139-0.290952096888623)×R²
    abs(-1.40982422--1.40987215)×1.33464615160728e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.33464615160728e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.33464615160728e-05×40589641000000     		ar = 7896.38471272078m²