Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37682 / 103230
↖ ↑ ↗
← S 71.355311°
W 76.503296°		 ← 97.62 m → S 71.355311°
W 76.500550°		 →
↑
97.60 m
↓
↑
97.60 m
↓
S 71.356188°
W 76.503296°		 ← 97.62 m →
9 528 m²		 S 71.356188°
W 76.500550°
↙ ↓ ↘

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 37682 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 103230 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.287494659423828 y=0.787586212158203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.287494659423828 × 217)
    floor (0.287494659423828 × 131072)
    floor (37682.5)     		tx = 37682
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.787586212158203 × 217)
    floor (0.787586212158203 × 131072)
    floor (103230.5)     		ty = 103230
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37682 / 103230 ti = "17/37682/103230"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37682/103230.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37682 ÷ 217
    37682 ÷ 131072     		x = 0.287490844726562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 103230 ÷ 217
    103230 ÷ 131072     		y = 0.787582397460938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.287490844726562 × 2 - 1) × π
    -0.425018310546875 × 3.1415926535     		Λ = -1.33523440
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.787582397460938 × 2 - 1) × π
    -0.575164794921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.8069334942784
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.33523440} λ = -1.33523440}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.8069334942784))-π/2
    2×atan(0.164156753394039)-π/2
    2×0.16270561013438-π/2
    0.32541122026876-1.57079632675     		φ = -1.24538511
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.33523440} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -76.503296°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24538511 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.355311°
  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 37682 KachelY 103230 -1.33523440 -1.24538511 -76.503296 -71.355311
    Oben rechts KachelX + 1 37683 KachelY 103230 -1.33518647 -1.24538511 -76.500550 -71.355311
    Unten links KachelX 37682 KachelY + 1 103231 -1.33523440 -1.24540043 -76.503296 -71.356188
    Unten rechts KachelX + 1 37683 KachelY + 1 103231 -1.33518647 -1.24540043 -76.500550 -71.356188
  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(-1.24538511--1.24540043) × R
    1.53199999999298e-05 × 6371000     		dl = 97.603719999553m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24538511--1.24540043) × R
    1.53199999999298e-05 × 6371000     		dr = 97.603719999553m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.33523440--1.33518647) × cos(-1.24538511) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.319698448742978 × 6371000     		do = 97.6237672960664m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.33523440--1.33518647) × cos(-1.24540043) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.319683932709155 × 6371000     		du = 97.6193346505107m
  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(-1.24538511)-sin(-1.24540043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.319698448742978-0.319683932709155)×R²
    abs(-1.33518647--1.33523440)×1.45160338229644e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.45160338229644e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.45160338229644e-05×40589641000000     		ar = 9528.22652729652m²