Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37091 / 28512
↖ ↑ ↗
← N 70.757966°
W 78.126526°		 ← 100.66 m → N 70.757966°
W 78.123779°		 →
↑
100.66 m
↓
↑
100.66 m
↓
N 70.757060°
W 78.126526°		 ← 100.66 m →
10 132 m²		 N 70.757060°
W 78.123779°
↙ ↓ ↘

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 37091 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28512 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.282985687255859 y=0.217533111572266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.282985687255859 × 217)
    floor (0.282985687255859 × 131072)
    floor (37091.5)     		tx = 37091
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.217533111572266 × 217)
    floor (0.217533111572266 × 131072)
    floor (28512.5)     		ty = 28512
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37091 / 28512 ti = "17/37091/28512"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37091/28512.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37091 ÷ 217
    37091 ÷ 131072     		x = 0.282981872558594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28512 ÷ 217
    28512 ÷ 131072     		y = 0.217529296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.282981872558594 × 2 - 1) × π
    -0.434036254882812 × 3.1415926535     		Λ = -1.36356511
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.217529296875 × 2 - 1) × π
    0.56494140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.77481577153296
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.36356511} λ = -1.36356511}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.77481577153296))-π/2
    2×atan(5.89919423669216)-π/2
    2×1.40287789948722-π/2
    2.80575579897444-1.57079632675     		φ = 1.23495947
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.36356511} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -78.126526°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23495947 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.757966°
  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 37091 KachelY 28512 -1.36356511 1.23495947 -78.126526 70.757966
    Oben rechts KachelX + 1 37092 KachelY 28512 -1.36351717 1.23495947 -78.123779 70.757966
    Unten links KachelX 37091 KachelY + 1 28513 -1.36356511 1.23494367 -78.126526 70.757060
    Unten rechts KachelX + 1 37092 KachelY + 1 28513 -1.36351717 1.23494367 -78.123779 70.757060
  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(1.23495947-1.23494367) × R
    1.57999999998992e-05 × 6371000     		dl = 100.661799999358m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23495947-1.23494367) × R
    1.57999999998992e-05 × 6371000     		dr = 100.661799999358m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.36356511--1.36351717) × cos(1.23495947) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.329559390843107 × 6371000     		do = 100.655920822139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.36356511--1.36351717) × cos(1.23494367) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.329574308132541 × 6371000     		du = 100.660476946303m
  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(1.23495947)-sin(1.23494367))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.329559390843107-0.329574308132541)×R²
    abs(-1.36351717--1.36356511)×1.49172894344796e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.49172894344796e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.49172894344796e-05×40589641000000     		ar = 10132.4354845979m²