Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57193 / 8250
↖ ↑ ↗
← N 79.111314°
E134.170532°		 ← 115.38 m → N 79.111314°
E134.176025°		 →
↑
115.38 m
↓
↑
115.38 m
↓
N 79.110276°
E134.170532°		 ← 115.39 m →
13 313 m²		 N 79.110276°
E134.176025°
↙ ↓ ↘

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 57193 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8250 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872703552246094 y=0.125892639160156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872703552246094 × 216)
    floor (0.872703552246094 × 65536)
    floor (57193.5)     		tx = 57193
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.125892639160156 × 216)
    floor (0.125892639160156 × 65536)
    floor (8250.5)     		ty = 8250
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57193 / 8250 ti = "16/57193/8250"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57193/8250.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57193 ÷ 216
    57193 ÷ 65536     		x = 0.872695922851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8250 ÷ 216
    8250 ÷ 65536     		y = 0.125885009765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.872695922851562 × 2 - 1) × π
    0.745391845703125 × 3.1415926535     		Λ = 2.34171755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.125885009765625 × 2 - 1) × π
    0.74822998046875 × 3.1415926535     		Φ = 2.35063380976907
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.34171755} λ = 2.34171755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.35063380976907))-π/2
    2×atan(10.4922176878028)-π/2
    2×1.47577461566495-π/2
    2.9515492313299-1.57079632675     		φ = 1.38075290
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.34171755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.170532°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38075290 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.111314°
  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 57193 KachelY 8250 2.34171755 1.38075290 134.170532 79.111314
    Oben rechts KachelX + 1 57194 KachelY 8250 2.34181342 1.38075290 134.176025 79.111314
    Unten links KachelX 57193 KachelY + 1 8251 2.34171755 1.38073479 134.170532 79.110276
    Unten rechts KachelX + 1 57194 KachelY + 1 8251 2.34181342 1.38073479 134.176025 79.110276
  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(1.38075290-1.38073479) × R
    1.81100000000711e-05 × 6371000     		dl = 115.378810000453m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38075290-1.38073479) × R
    1.81100000000711e-05 × 6371000     		dr = 115.378810000453m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.34171755-2.34181342) × cos(1.38075290) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.18890154009491 × 6371000     		do = 115.378750424133m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.34171755-2.34181342) × cos(1.38073479) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.188919324012083 × 6371000     		du = 115.389612623245m
  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(1.38075290)-sin(1.38073479))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18890154009491-0.188919324012083)×R²
    abs(2.34181342-2.34171755)×1.77839171732475e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.77839171732475e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.77839171732475e-05×40589641000000     		ar = 13312.8895575459m²