Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 36340 / 105524
↖ ↑ ↗
← S 73.267867°
W 80.189209°		 ← 87.93 m → S 73.267867°
W 80.186462°		 →
↑
87.92 m
↓
↑
87.92 m
↓
S 73.268658°
W 80.189209°		 ← 87.93 m →
7 731 m²		 S 73.268658°
W 80.186462°
↙ ↓ ↘

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 36340 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 105524 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.277256011962891 y=0.805088043212891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.277256011962891 × 217)
    floor (0.277256011962891 × 131072)
    floor (36340.5)     		tx = 36340
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.805088043212891 × 217)
    floor (0.805088043212891 × 131072)
    floor (105524.5)     		ty = 105524
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 36340 / 105524 ti = "17/36340/105524"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/36340/105524.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36340 ÷ 217
    36340 ÷ 131072     		x = 0.277252197265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 105524 ÷ 217
    105524 ÷ 131072     		y = 0.805084228515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.277252197265625 × 2 - 1) × π
    -0.44549560546875 × 3.1415926535     		Λ = -1.39956572
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.805084228515625 × 2 - 1) × π
    -0.61016845703125 × 3.1415926535     		Φ = -1.91690074200681
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.39956572} λ = -1.39956572}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.91690074200681))-π/2
    2×atan(0.147062039766825)-π/2
    2×0.146015405864305-π/2
    0.292030811728611-1.57079632675     		φ = -1.27876552
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.39956572} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.189209°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27876552 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -73.267867°
  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 36340 KachelY 105524 -1.39956572 -1.27876552 -80.189209 -73.267867
    Oben rechts KachelX + 1 36341 KachelY 105524 -1.39951778 -1.27876552 -80.186462 -73.267867
    Unten links KachelX 36340 KachelY + 1 105525 -1.39956572 -1.27877932 -80.189209 -73.268658
    Unten rechts KachelX + 1 36341 KachelY + 1 105525 -1.39951778 -1.27877932 -80.186462 -73.268658
  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(-1.27876552--1.27877932) × R
    1.37999999998417e-05 × 6371000     		dl = 87.9197999989916m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27876552--1.27877932) × R
    1.37999999998417e-05 × 6371000     		dr = 87.9197999989916m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.39956572--1.39951778) × cos(-1.27876552) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.287897642282298 × 6371000     		do = 87.9313504382685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.39956572--1.39951778) × cos(-1.27877932) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.287884426530515 × 6371000     		du = 87.9273140075007m
  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(-1.27876552)-sin(-1.27877932))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.287897642282298-0.287884426530515)×R²
    abs(-1.39951778--1.39956572)×1.32157517827025e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.32157517827025e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.32157517827025e-05×40589641000000     		ar = 7730.72930325218m²