Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57162 / 29721
↖ ↑ ↗
← N 69.633202°
W 22.999878°		 ← 106.30 m → N 69.633202°
W 22.997131°		 →
↑
106.27 m
↓
↑
106.27 m
↓
N 69.632247°
W 22.999878°		 ← 106.30 m →
11 296 m²		 N 69.632247°
W 22.997131°
↙ ↓ ↘

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 57162 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29721 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436115264892578 y=0.226757049560547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436115264892578 × 217)
    floor (0.436115264892578 × 131072)
    floor (57162.5)     		tx = 57162
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.226757049560547 × 217)
    floor (0.226757049560547 × 131072)
    floor (29721.5)     		ty = 29721
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57162 / 29721 ti = "17/57162/29721"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57162/29721.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57162 ÷ 217
    57162 ÷ 131072     		x = 0.436111450195312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29721 ÷ 217
    29721 ÷ 131072     		y = 0.226753234863281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436111450195312 × 2 - 1) × π
    -0.127777099609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.40142360
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.226753234863281 × 2 - 1) × π
    0.546493530273438 × 3.1415926535     		Φ = 1.71686005989231
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40142360} λ = -0.40142360}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.71686005989231))-π/2
    2×atan(5.56702088013562)-π/2
    2×1.39306248910966-π/2
    2.78612497821932-1.57079632675     		φ = 1.21532865
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40142360} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.999878°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21532865 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.633202°
  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 57162 KachelY 29721 -0.40142360 1.21532865 -22.999878 69.633202
    Oben rechts KachelX + 1 57163 KachelY 29721 -0.40137566 1.21532865 -22.997131 69.633202
    Unten links KachelX 57162 KachelY + 1 29722 -0.40142360 1.21531197 -22.999878 69.632247
    Unten rechts KachelX + 1 57163 KachelY + 1 29722 -0.40137566 1.21531197 -22.997131 69.632247
  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(1.21532865-1.21531197) × R
    1.66800000001022e-05 × 6371000     		dl = 106.268280000651m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21532865-1.21531197) × R
    1.66800000001022e-05 × 6371000     		dr = 106.268280000651m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40142360--0.40137566) × cos(1.21532865) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.348028842711679 × 6371000     		do = 106.296966826488m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40142360--0.40137566) × cos(1.21531197) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.348044479893487 × 6371000     		du = 106.301742824314m
  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(1.21532865)-sin(1.21531197))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.348028842711679-0.348044479893487)×R²
    abs(-0.40137566--0.40142360)×1.56371818079148e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.56371818079148e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.56371818079148e-05×40589641000000     		ar = 11296.2496027932m²