Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 5342 / 2903
↖ ↑ ↗
← N 81.376127°
W121.311035°		 ← 183.18 m → N 81.376127°
W121.300049°		 →
↑
183.23 m
↓
↑
183.23 m
↓
N 81.374479°
W121.311035°		 ← 183.22 m →
33 568 m²		 N 81.374479°
W121.300049°
↙ ↓ ↘

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 5342 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2903 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.163040161132812 y=0.0886077880859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.163040161132812 × 215)
    floor (0.163040161132812 × 32768)
    floor (5342.5)     		tx = 5342
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0886077880859375 × 215)
    floor (0.0886077880859375 × 32768)
    floor (2903.5)     		ty = 2903
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 5342 / 2903 ti = "15/5342/2903"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/5342/2903.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5342 ÷ 215
    5342 ÷ 32768     		x = 0.16302490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2903 ÷ 215
    2903 ÷ 32768     		y = 0.088592529296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.16302490234375 × 2 - 1) × π
    -0.6739501953125 × 3.1415926535     		Λ = -2.11727698
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.088592529296875 × 2 - 1) × π
    0.82281494140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.58494937511191
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.11727698} λ = -2.11727698}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.58494937511191))-π/2
    2×atan(13.262617654438)-π/2
    2×1.49553883118516-π/2
    2.99107766237031-1.57079632675     		φ = 1.42028134
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.11727698} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -121.311035°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.42028134 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.376127°
  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 5342 KachelY 2903 -2.11727698 1.42028134 -121.311035 81.376127
    Oben rechts KachelX + 1 5343 KachelY 2903 -2.11708523 1.42028134 -121.300049 81.376127
    Unten links KachelX 5342 KachelY + 1 2904 -2.11727698 1.42025258 -121.311035 81.374479
    Unten rechts KachelX + 1 5343 KachelY + 1 2904 -2.11708523 1.42025258 -121.300049 81.374479
  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(1.42028134-1.42025258) × R
    2.8759999999961e-05 × 6371000     		dl = 183.229959999752m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.42028134-1.42025258) × R
    2.8759999999961e-05 × 6371000     		dr = 183.229959999752m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.11727698--2.11708523) × cos(1.42028134) × R
    0.000191750000000379 × 0.149947316683056 × 6371000     		do = 183.181527492564m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.11727698--2.11708523) × cos(1.42025258) × R
    0.000191750000000379 × 0.149975751460138 × 6371000     		du = 183.216264532312m
  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(1.42028134)-sin(1.42025258))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.149947316683056-0.149975751460138)×R²
    abs(-2.11708523--2.11727698)×2.84347770819204e-05×R²
    0.000191750000000379×2.84347770819204e-05×6371000²
    0.000191750000000379×2.84347770819204e-05×40589641000000     		ar = 33567.5263904315m²