Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 4606 / 5635
↖ ↑ ↗
← N 75.488901°
W129.396972°		 ← 306.09 m → N 75.488901°
W129.385986°		 →
↑
306.13 m
↓
↑
306.13 m
↓
N 75.486148°
W129.396972°		 ← 306.14 m →
93 710 m²		 N 75.486148°
W129.385986°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 4606 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5635 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.140579223632812 y=0.171981811523438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.140579223632812 × 215)
    floor (0.140579223632812 × 32768)
    floor (4606.5)     		tx = 4606
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.171981811523438 × 215)
    floor (0.171981811523438 × 32768)
    floor (5635.5)     		ty = 5635
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 4606 / 5635 ti = "15/4606/5635"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/4606/5635.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4606 ÷ 215
    4606 ÷ 32768     		x = 0.14056396484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5635 ÷ 215
    5635 ÷ 32768     		y = 0.171966552734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.14056396484375 × 2 - 1) × π
    -0.7188720703125 × 3.1415926535     		Λ = -2.25840321
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.171966552734375 × 2 - 1) × π
    0.65606689453125 × 3.1415926535     		Φ = 2.06109493606393
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.25840321} λ = -2.25840321}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.06109493606393))-π/2
    2×atan(7.85456535054504)-π/2
    2×1.44416310042335-π/2
    2.8883262008467-1.57079632675     		φ = 1.31752987
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.25840321} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -129.396972°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.31752987 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.488901°
  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 4606 KachelY 5635 -2.25840321 1.31752987 -129.396972 75.488901
    Oben rechts KachelX + 1 4607 KachelY 5635 -2.25821147 1.31752987 -129.385986 75.488901
    Unten links KachelX 4606 KachelY + 1 5636 -2.25840321 1.31748182 -129.396972 75.486148
    Unten rechts KachelX + 1 4607 KachelY + 1 5636 -2.25821147 1.31748182 -129.385986 75.486148
  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(1.31752987-1.31748182) × R
    4.80499999999662e-05 × 6371000     		dl = 306.126549999785m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.31752987-1.31748182) × R
    4.80499999999662e-05 × 6371000     		dr = 306.126549999785m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.25840321--2.25821147) × cos(1.31752987) × R
    0.000191739999999996 × 0.250567544323168 × 6371000     		do = 306.087183263041m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.25840321--2.25821147) × cos(1.31748182) × R
    0.000191739999999996 × 0.2506140611966 × 6371000     		du = 306.144007137823m
  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(1.31752987)-sin(1.31748182))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.250567544323168-0.2506140611966)×R²
    abs(-2.25821147--2.25840321)×4.65168734323784e-05×R²
    0.000191739999999996×4.65168734323784e-05×6371000²
    0.000191739999999996×4.65168734323784e-05×40589641000000     		ar = 93710.1110780029m²