Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57308 / 9068
↖ ↑ ↗
← N 78.228997°
E134.802246°		 ← 124.61 m → N 78.228997°
E134.807739°		 →
↑
124.62 m
↓
↑
124.62 m
↓
N 78.227876°
E134.802246°		 ← 124.63 m →
15 530 m²		 N 78.227876°
E134.807739°
↙ ↓ ↘

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 57308 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9068 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.874458312988281 y=0.138374328613281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.874458312988281 × 216)
    floor (0.874458312988281 × 65536)
    floor (57308.5)     		tx = 57308
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138374328613281 × 216)
    floor (0.138374328613281 × 65536)
    floor (9068.5)     		ty = 9068
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57308 / 9068 ti = "16/57308/9068"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57308/9068.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57308 ÷ 216
    57308 ÷ 65536     		x = 0.87445068359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9068 ÷ 216
    9068 ÷ 65536     		y = 0.13836669921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87445068359375 × 2 - 1) × π
    0.7489013671875 × 3.1415926535     		Λ = 2.35274303
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13836669921875 × 2 - 1) × π
    0.7232666015625 × 3.1415926535     		Φ = 2.27220904199066
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.35274303} λ = 2.35274303}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27220904199066))-π/2
    2×atan(9.70080665140753)-π/2
    2×1.46807494170915-π/2
    2.93614988341829-1.57079632675     		φ = 1.36535356
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.35274303} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.802246°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36535356 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.228997°
  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 57308 KachelY 9068 2.35274303 1.36535356 134.802246 78.228997
    Oben rechts KachelX + 1 57309 KachelY 9068 2.35283891 1.36535356 134.807739 78.228997
    Unten links KachelX 57308 KachelY + 1 9069 2.35274303 1.36533400 134.802246 78.227876
    Unten rechts KachelX + 1 57309 KachelY + 1 9069 2.35283891 1.36533400 134.807739 78.227876
  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(1.36535356-1.36533400) × R
    1.95599999999185e-05 × 6371000     		dl = 124.616759999481m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36535356-1.36533400) × R
    1.95599999999185e-05 × 6371000     		dr = 124.616759999481m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.35274303-2.35283891) × cos(1.36535356) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.204000635630838 × 6371000     		do = 124.614090195956m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.35274303-2.35283891) × cos(1.36533400) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.204019784259795 × 6371000     		du = 124.625787164295m
  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(1.36535356)-sin(1.36533400))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.204000635630838-0.204019784259795)×R²
    abs(2.35283891-2.35274303)×1.91486289569942e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.91486289569942e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.91486289569942e-05×40589641000000     		ar = 15529.7329898242m²