Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57003 / 29294
↖ ↑ ↗
← N 70.037473°
W 23.436584°		 ← 104.25 m → N 70.037473°
W 23.433838°		 →
↑
104.29 m
↓
↑
104.29 m
↓
N 70.036535°
W 23.436584°		 ← 104.26 m →
10 873 m²		 N 70.036535°
W 23.433838°
↙ ↓ ↘

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 57003 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29294 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.434902191162109 y=0.223499298095703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.434902191162109 × 217)
    floor (0.434902191162109 × 131072)
    floor (57003.5)     		tx = 57003
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223499298095703 × 217)
    floor (0.223499298095703 × 131072)
    floor (29294.5)     		ty = 29294
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57003 / 29294 ti = "17/57003/29294"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57003/29294.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57003 ÷ 217
    57003 ÷ 131072     		x = 0.434898376464844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29294 ÷ 217
    29294 ÷ 131072     		y = 0.223495483398438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.434898376464844 × 2 - 1) × π
    -0.130203247070312 × 3.1415926535     		Λ = -0.40904556
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.223495483398438 × 2 - 1) × π
    0.553009033203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.73732911603008
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40904556} λ = -0.40904556}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73732911603008))-π/2
    2×atan(5.68214678271817)-π/2
    2×1.39659041271612-π/2
    2.79318082543224-1.57079632675     		φ = 1.22238450
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40904556} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.436584°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22238450 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.037473°
  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 57003 KachelY 29294 -0.40904556 1.22238450 -23.436584 70.037473
    Oben rechts KachelX + 1 57004 KachelY 29294 -0.40899763 1.22238450 -23.433838 70.037473
    Unten links KachelX 57003 KachelY + 1 29295 -0.40904556 1.22236813 -23.436584 70.036535
    Unten rechts KachelX + 1 57004 KachelY + 1 29295 -0.40899763 1.22236813 -23.433838 70.036535
  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(1.22238450-1.22236813) × R
    1.63699999999878e-05 × 6371000     		dl = 104.293269999922m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22238450-1.22236813) × R
    1.63699999999878e-05 × 6371000     		dr = 104.293269999922m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40904556--0.40899763) × cos(1.22238450) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.341405489065992 × 6371000     		do = 104.252273194277m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40904556--0.40899763) × cos(1.22236813) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.341420875446952 × 6371000     		du = 104.256971610802m
  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(1.22238450)-sin(1.22236813))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.341405489065992-0.341420875446952)×R²
    abs(-0.40899763--0.40904556)×1.53863809599364e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.53863809599364e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.53863809599364e-05×40589641000000     		ar = 10873.0554832015m²