Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58884 / 31281
↖ ↑ ↗
← N 68.088684°
W 18.270264°		 ← 113.98 m → N 68.088684°
W 18.267517°		 →
↑
113.98 m
↓
↑
113.98 m
↓
N 68.087659°
W 18.270264°		 ← 113.98 m →
12 991 m²		 N 68.087659°
W 18.267517°
↙ ↓ ↘

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 58884 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 31281 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449253082275391 y=0.238658905029297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449253082275391 × 217)
    floor (0.449253082275391 × 131072)
    floor (58884.5)     		tx = 58884
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.238658905029297 × 217)
    floor (0.238658905029297 × 131072)
    floor (31281.5)     		ty = 31281
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58884 / 31281 ti = "17/58884/31281"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58884/31281.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58884 ÷ 217
    58884 ÷ 131072     		x = 0.449249267578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 31281 ÷ 217
    31281 ÷ 131072     		y = 0.238655090332031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449249267578125 × 2 - 1) × π
    -0.10150146484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.31887626
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.238655090332031 × 2 - 1) × π
    0.522689819335938 × 3.1415926535     		Φ = 1.64207849648502
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31887626} λ = -0.31887626}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.64207849648502))-π/2
    2×atan(5.16589565721133)-π/2
    2×1.37958402333288-π/2
    2.75916804666575-1.57079632675     		φ = 1.18837172
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31887626} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.270264°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.18837172 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 68.088684°
  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 58884 KachelY 31281 -0.31887626 1.18837172 -18.270264 68.088684
    Oben rechts KachelX + 1 58885 KachelY 31281 -0.31882832 1.18837172 -18.267517 68.088684
    Unten links KachelX 58884 KachelY + 1 31282 -0.31887626 1.18835383 -18.270264 68.087659
    Unten rechts KachelX + 1 58885 KachelY + 1 31282 -0.31882832 1.18835383 -18.267517 68.087659
  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(1.18837172-1.18835383) × R
    1.78899999998539e-05 × 6371000     		dl = 113.977189999069m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.18837172-1.18835383) × R
    1.78899999998539e-05 × 6371000     		dr = 113.977189999069m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31887626--0.31882832) × cos(1.18837172) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.373171023524544 × 6371000     		do = 113.976036006598m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31887626--0.31882832) × cos(1.18835383) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.373187621137211 × 6371000     		du = 113.98110534473m
  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(1.18837172)-sin(1.18835383))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.373171023524544-0.373187621137211)×R²
    abs(-0.31882832--0.31887626)×1.65976126679235e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.65976126679235e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.65976126679235e-05×40589641000000     		ar = 12990.9572062253m²