Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 5384 / 7463
↖ ↑ ↗
← N 69.507612°
W120.849609°		 ← 427.65 m → N 69.507612°
W120.838623°		 →
↑
427.69 m
↓
↑
427.69 m
↓
N 69.503765°
W120.849609°		 ← 427.73 m →
182 917 m²		 N 69.503765°
W120.838623°
↙ ↓ ↘

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 5384 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7463 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.164321899414062 y=0.227767944335938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.164321899414062 × 215)
    floor (0.164321899414062 × 32768)
    floor (5384.5)     		tx = 5384
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.227767944335938 × 215)
    floor (0.227767944335938 × 32768)
    floor (7463.5)     		ty = 7463
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 5384 / 7463 ti = "15/5384/7463"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/5384/7463.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5384 ÷ 215
    5384 ÷ 32768     		x = 0.164306640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7463 ÷ 215
    7463 ÷ 32768     		y = 0.227752685546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.164306640625 × 2 - 1) × π
    -0.67138671875 × 3.1415926535     		Λ = -2.10922358
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.227752685546875 × 2 - 1) × π
    0.54449462890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.71058032604208
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.10922358} λ = -2.10922358}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.71058032604208))-π/2
    2×atan(5.53217100915244)-π/2
    2×1.3919665027835-π/2
    2.78393300556701-1.57079632675     		φ = 1.21313668
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.10922358} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -120.849609°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21313668 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.507612°
  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 5384 KachelY 7463 -2.10922358 1.21313668 -120.849609 69.507612
    Oben rechts KachelX + 1 5385 KachelY 7463 -2.10903184 1.21313668 -120.838623 69.507612
    Unten links KachelX 5384 KachelY + 1 7464 -2.10922358 1.21306955 -120.849609 69.503765
    Unten rechts KachelX + 1 5385 KachelY + 1 7464 -2.10903184 1.21306955 -120.838623 69.503765
  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(1.21313668-1.21306955) × R
    6.71300000001374e-05 × 6371000     		dl = 427.685230000875m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21313668-1.21306955) × R
    6.71300000001374e-05 × 6371000     		dr = 427.685230000875m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.10922358--2.10903184) × cos(1.21313668) × R
    0.000191739999999996 × 0.350082941396514 × 6371000     		do = 427.652758181226m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.10922358--2.10903184) × cos(1.21306955) × R
    0.000191739999999996 × 0.350145822534387 × 6371000     		du = 427.729572241178m
  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(1.21313668)-sin(1.21306955))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.350082941396514-0.350145822534387)×R²
    abs(-2.10903184--2.10922358)×6.28811378723393e-05×R²
    0.000191739999999996×6.28811378723393e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.28811378723393e-05×40589641000000     		ar = 182917.194431417m²