Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 55229 / 16736
↖ ↑ ↗
← N 78.988187°
W 28.309021°		 ← 58.33 m → N 78.988187°
W 28.306275°		 →
↑
58.36 m
↓
↑
58.36 m
↓
N 78.987662°
W 28.309021°		 ← 58.33 m →
3 404 m²		 N 78.987662°
W 28.306275°
↙ ↓ ↘

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 55229 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16736 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.421367645263672 y=0.127689361572266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.421367645263672 × 217)
    floor (0.421367645263672 × 131072)
    floor (55229.5)     		tx = 55229
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.127689361572266 × 217)
    floor (0.127689361572266 × 131072)
    floor (16736.5)     		ty = 16736
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 55229 / 16736 ti = "17/55229/16736"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/55229/16736.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 55229 ÷ 217
    55229 ÷ 131072     		x = 0.421363830566406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16736 ÷ 217
    16736 ÷ 131072     		y = 0.127685546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.421363830566406 × 2 - 1) × π
    -0.157272338867188 × 3.1415926535     		Λ = -0.49408562
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.127685546875 × 2 - 1) × π
    0.74462890625 × 3.1415926535     		Φ = 2.33932070145874
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.49408562} λ = -0.49408562}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.33932070145874))-π/2
    2×atan(10.3741869985287)-π/2
    2×1.47470012729446-π/2
    2.94940025458893-1.57079632675     		φ = 1.37860393
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.49408562} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -28.309021°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37860393 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.988187°
  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 55229 KachelY 16736 -0.49408562 1.37860393 -28.309021 78.988187
    Oben rechts KachelX + 1 55230 KachelY 16736 -0.49403769 1.37860393 -28.306275 78.988187
    Unten links KachelX 55229 KachelY + 1 16737 -0.49408562 1.37859477 -28.309021 78.987662
    Unten rechts KachelX + 1 55230 KachelY + 1 16737 -0.49403769 1.37859477 -28.306275 78.987662
  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(1.37860393-1.37859477) × R
    9.15999999984152e-06 × 6371000     		dl = 58.3583599989903m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37860393-1.37859477) × R
    9.15999999984152e-06 × 6371000     		dr = 58.3583599989903m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.49408562--0.49403769) × cos(1.37860393) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.191011382304673 × 6371000     		do = 58.3276234536966m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.49408562--0.49403769) × cos(1.37859477) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.191020373641106 × 6371000     		du = 58.3303690664424m
  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(1.37860393)-sin(1.37859477))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.191011382304673-0.191020373641106)×R²
    abs(-0.49403769--0.49408562)×8.99133643358918e-06×R²
    4.79300000000293e-05×8.99133643358918e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×8.99133643358918e-06×40589641000000     		ar = 3403.98456212216m²