Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 56120 / 16094
↖ ↑ ↗
← N 79.319960°
W 25.861817°		 ← 56.60 m → N 79.319960°
W 25.859070°		 →
↑
56.57 m
↓
↑
56.57 m
↓
N 79.319451°
W 25.861817°		 ← 56.61 m →
3 202 m²		 N 79.319451°
W 25.859070°
↙ ↓ ↘

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 56120 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16094 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.428165435791016 y=0.122791290283203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.428165435791016 × 217)
    floor (0.428165435791016 × 131072)
    floor (56120.5)     		tx = 56120
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.122791290283203 × 217)
    floor (0.122791290283203 × 131072)
    floor (16094.5)     		ty = 16094
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 56120 / 16094 ti = "17/56120/16094"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/56120/16094.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 56120 ÷ 217
    56120 ÷ 131072     		x = 0.42816162109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16094 ÷ 217
    16094 ÷ 131072     		y = 0.122787475585938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42816162109375 × 2 - 1) × π
    -0.1436767578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.45137385
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.122787475585938 × 2 - 1) × π
    0.754425048828125 × 3.1415926535     		Φ = 2.37009619101482
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.45137385} λ = -0.45137385}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.37009619101482))-π/2
    2×atan(10.6984213266223)-π/2
    2×1.47759539367515-π/2
    2.9551907873503-1.57079632675     		φ = 1.38439446
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.45137385} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.861817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38439446 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.319960°
  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 56120 KachelY 16094 -0.45137385 1.38439446 -25.861817 79.319960
    Oben rechts KachelX + 1 56121 KachelY 16094 -0.45132591 1.38439446 -25.859070 79.319960
    Unten links KachelX 56120 KachelY + 1 16095 -0.45137385 1.38438558 -25.861817 79.319451
    Unten rechts KachelX + 1 56121 KachelY + 1 16095 -0.45132591 1.38438558 -25.859070 79.319451
  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(1.38439446-1.38438558) × R
    8.8799999999889e-06 × 6371000     		dl = 56.5744799999293m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38439446-1.38438558) × R
    8.8799999999889e-06 × 6371000     		dr = 56.5744799999293m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.45137385--0.45132591) × cos(1.38439446) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.185324298019329 × 6371000     		do = 56.6028108625626m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.45137385--0.45132591) × cos(1.38438558) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.185333024187479 × 6371000     		du = 56.6054760589272m
  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(1.38439446)-sin(1.38438558))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.185324298019329-0.185333024187479)×R²
    abs(-0.45132591--0.45137385)×8.72616815006388e-06×R²
    4.79400000000241e-05×8.72616815006388e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×8.72616815006388e-06×40589641000000     		ar = 3202.34998209949m²