Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58772 / 31264
↖ ↑ ↗
← N 68.106101°
W 18.577881°		 ← 113.89 m → N 68.106101°
W 18.575134°		 →
↑
113.85 m
↓
↑
113.85 m
↓
N 68.105078°
W 18.577881°		 ← 113.89 m →
12 967 m²		 N 68.105078°
W 18.575134°
↙ ↓ ↘

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 58772 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 31264 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448398590087891 y=0.238529205322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448398590087891 × 217)
    floor (0.448398590087891 × 131072)
    floor (58772.5)     		tx = 58772
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.238529205322266 × 217)
    floor (0.238529205322266 × 131072)
    floor (31264.5)     		ty = 31264
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58772 / 31264 ti = "17/58772/31264"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58772/31264.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58772 ÷ 217
    58772 ÷ 131072     		x = 0.448394775390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 31264 ÷ 217
    31264 ÷ 131072     		y = 0.238525390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448394775390625 × 2 - 1) × π
    -0.10321044921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.32424519
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.238525390625 × 2 - 1) × π
    0.52294921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.64289342377856
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32424519} λ = -0.32424519}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.64289342377856))-π/2
    2×atan(5.17010720239646)-π/2
    2×1.37973601949042-π/2
    2.75947203898084-1.57079632675     		φ = 1.18867571
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32424519} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.577881°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.18867571 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 68.106101°
  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 58772 KachelY 31264 -0.32424519 1.18867571 -18.577881 68.106101
    Oben rechts KachelX + 1 58773 KachelY 31264 -0.32419725 1.18867571 -18.575134 68.106101
    Unten links KachelX 58772 KachelY + 1 31265 -0.32424519 1.18865784 -18.577881 68.105078
    Unten rechts KachelX + 1 58773 KachelY + 1 31265 -0.32419725 1.18865784 -18.575134 68.105078
  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(1.18867571-1.18865784) × R
    1.78699999999754e-05 × 6371000     		dl = 113.849769999843m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.18867571-1.18865784) × R
    1.78699999999754e-05 × 6371000     		dr = 113.849769999843m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32424519--0.32419725) × cos(1.18867571) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.372888975742732 × 6371000     		do = 113.889891354123m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32424519--0.32419725) × cos(1.18865784) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.372905556826738 × 6371000     		du = 113.894955643976m
  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(1.18867571)-sin(1.18865784))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.372888975742732-0.372905556826738)×R²
    abs(-0.32419725--0.32424519)×1.65810840065395e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.65810840065395e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.65810840065395e-05×40589641000000     		ar = 12966.626220481m²