Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57063 / 8921
↖ ↑ ↗
← N 78.392594°
E133.456421°		 ← 122.91 m → N 78.392594°
E133.461914°		 →
↑
122.90 m
↓
↑
122.90 m
↓
N 78.391489°
E133.456421°		 ← 122.92 m →
15 105 m²		 N 78.391489°
E133.461914°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 57063 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8921 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.870719909667969 y=0.136131286621094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.870719909667969 × 216)
    floor (0.870719909667969 × 65536)
    floor (57063.5)     		tx = 57063
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.136131286621094 × 216)
    floor (0.136131286621094 × 65536)
    floor (8921.5)     		ty = 8921
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57063 / 8921 ti = "16/57063/8921"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57063/8921.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57063 ÷ 216
    57063 ÷ 65536     		x = 0.870712280273438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8921 ÷ 216
    8921 ÷ 65536     		y = 0.136123657226562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.870712280273438 × 2 - 1) × π
    0.741424560546875 × 3.1415926535     		Λ = 2.32925395
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.136123657226562 × 2 - 1) × π
    0.727752685546875 × 3.1415926535     		Φ = 2.28630249047896
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.32925395} λ = 2.32925395}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28630249047896))-π/2
    2×atan(9.83849242494031)-π/2
    2×1.46950260456497-π/2
    2.93900520912994-1.57079632675     		φ = 1.36820888
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.32925395} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.456421°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36820888 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.392594°
  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 57063 KachelY 8921 2.32925395 1.36820888 133.456421 78.392594
    Oben rechts KachelX + 1 57064 KachelY 8921 2.32934983 1.36820888 133.461914 78.392594
    Unten links KachelX 57063 KachelY + 1 8922 2.32925395 1.36818959 133.456421 78.391489
    Unten rechts KachelX + 1 57064 KachelY + 1 8922 2.32934983 1.36818959 133.461914 78.391489
  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(1.36820888-1.36818959) × R
    1.92900000000051e-05 × 6371000     		dl = 122.896590000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36820888-1.36818959) × R
    1.92900000000051e-05 × 6371000     		dr = 122.896590000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.32925395-2.32934983) × cos(1.36820888) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.20120453305774 × 6371000     		do = 122.906086800949m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.32925395-2.32934983) × cos(1.36818959) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.201223428525363 × 6371000     		du = 122.917629125312m
  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(1.36820888)-sin(1.36818959))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.20120453305774-0.201223428525363)×R²
    abs(2.32934983-2.32925395)×1.8895467623431e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.8895467623431e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.8895467623431e-05×40589641000000     		ar = 15105.448214698m²