Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 5405 / 2917
↖ ↑ ↗
← N 81.353032°
W120.618896°		 ← 183.66 m → N 81.353032°
W120.607910°		 →
↑
183.68 m
↓
↑
183.68 m
↓
N 81.351380°
W120.618896°		 ← 183.69 m →
33 737 m²		 N 81.351380°
W120.607910°
↙ ↓ ↘

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 5405 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2917 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.164962768554688 y=0.0890350341796875 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.164962768554688 × 215)
    floor (0.164962768554688 × 32768)
    floor (5405.5)     		tx = 5405
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0890350341796875 × 215)
    floor (0.0890350341796875 × 32768)
    floor (2917.5)     		ty = 2917
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 5405 / 2917 ti = "15/5405/2917"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/5405/2917.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5405 ÷ 215
    5405 ÷ 32768     		x = 0.164947509765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2917 ÷ 215
    2917 ÷ 32768     		y = 0.089019775390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.164947509765625 × 2 - 1) × π
    -0.67010498046875 × 3.1415926535     		Λ = -2.10519688
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.089019775390625 × 2 - 1) × π
    0.82196044921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.58226490873319
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.10519688} λ = -2.10519688}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.58226490873319))-π/2
    2×atan(13.227062348115)-π/2
    2×1.49533729959384-π/2
    2.99067459918768-1.57079632675     		φ = 1.41987827
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.10519688} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -120.618896°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41987827 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.353032°
  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 5405 KachelY 2917 -2.10519688 1.41987827 -120.618896 81.353032
    Oben rechts KachelX + 1 5406 KachelY 2917 -2.10500514 1.41987827 -120.607910 81.353032
    Unten links KachelX 5405 KachelY + 1 2918 -2.10519688 1.41984944 -120.618896 81.351380
    Unten rechts KachelX + 1 5406 KachelY + 1 2918 -2.10500514 1.41984944 -120.607910 81.351380
  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(1.41987827-1.41984944) × R
    2.88300000002017e-05 × 6371000     		dl = 183.675930001285m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41987827-1.41984944) × R
    2.88300000002017e-05 × 6371000     		dr = 183.675930001285m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.10519688--2.10500514) × cos(1.41987827) × R
    0.000191739999999996 × 0.150345817377445 × 6371000     		do = 183.65877304959m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.10519688--2.10500514) × cos(1.41984944) × R
    0.000191739999999996 × 0.150374319617859 × 6371000     		du = 183.693590689315m
  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(1.41987827)-sin(1.41984944))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.150345817377445-0.150374319617859)×R²
    abs(-2.10500514--2.10519688)×2.85022404140634e-05×R²
    0.000191739999999996×2.85022404140634e-05×6371000²
    0.000191739999999996×2.85022404140634e-05×40589641000000     		ar = 33736.8935262652m²