Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 55911 / 17033
↖ ↑ ↗
← N 78.831278°
W 26.435852°		 ← 59.16 m → N 78.831278°
W 26.433105°		 →
↑
59.12 m
↓
↑
59.12 m
↓
N 78.830747°
W 26.435852°		 ← 59.16 m →
3 498 m²		 N 78.830747°
W 26.433105°
↙ ↓ ↘

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 55911 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17033 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.426570892333984 y=0.129955291748047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.426570892333984 × 217)
    floor (0.426570892333984 × 131072)
    floor (55911.5)     		tx = 55911
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.129955291748047 × 217)
    floor (0.129955291748047 × 131072)
    floor (17033.5)     		ty = 17033
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 55911 / 17033 ti = "17/55911/17033"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/55911/17033.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 55911 ÷ 217
    55911 ÷ 131072     		x = 0.426567077636719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17033 ÷ 217
    17033 ÷ 131072     		y = 0.129951477050781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.426567077636719 × 2 - 1) × π
    -0.146865844726562 × 3.1415926535     		Λ = -0.46139266
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.129951477050781 × 2 - 1) × π
    0.740097045898438 × 3.1415926535     		Φ = 2.32508344227158
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.46139266} λ = -0.46139266}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.32508344227158))-π/2
    2×atan(10.2275334588113)-π/2
    2×1.4733308440303-π/2
    2.9466616880606-1.57079632675     		φ = 1.37586536
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.46139266} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -26.435852°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37586536 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.831278°
  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 55911 KachelY 17033 -0.46139266 1.37586536 -26.435852 78.831278
    Oben rechts KachelX + 1 55912 KachelY 17033 -0.46134472 1.37586536 -26.433105 78.831278
    Unten links KachelX 55911 KachelY + 1 17034 -0.46139266 1.37585608 -26.435852 78.830747
    Unten rechts KachelX + 1 55912 KachelY + 1 17034 -0.46134472 1.37585608 -26.433105 78.830747
  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(1.37586536-1.37585608) × R
    9.2800000000004e-06 × 6371000     		dl = 59.1228800000025m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37586536-1.37585608) × R
    9.2800000000004e-06 × 6371000     		dr = 59.1228800000025m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.46139266--0.46134472) × cos(1.37586536) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.193698809635782 × 6371000     		do = 59.1606022701576m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.46139266--0.46134472) × cos(1.37585608) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.193707913873926 × 6371000     		du = 59.1633829388297m
  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(1.37586536)-sin(1.37585608))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.193698809635782-0.193707913873926)×R²
    abs(-0.46134472--0.46139266)×9.10423814337591e-06×R²
    4.79400000000241e-05×9.10423814337591e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×9.10423814337591e-06×40589641000000     		ar = 3497.82738933122m²