Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59272 / 27288
↖ ↑ ↗
← N 71.835691°
W 17.204590°		 ← 95.21 m → N 71.835691°
W 17.201843°		 →
↑
95.18 m
↓
↑
95.18 m
↓
N 71.834835°
W 17.204590°		 ← 95.22 m →
9 063 m²		 N 71.834835°
W 17.201843°
↙ ↓ ↘

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 59272 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27288 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452213287353516 y=0.208194732666016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452213287353516 × 217)
    floor (0.452213287353516 × 131072)
    floor (59272.5)     		tx = 59272
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.208194732666016 × 217)
    floor (0.208194732666016 × 131072)
    floor (27288.5)     		ty = 27288
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59272 / 27288 ti = "17/59272/27288"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59272/27288.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59272 ÷ 217
    59272 ÷ 131072     		x = 0.45220947265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27288 ÷ 217
    27288 ÷ 131072     		y = 0.20819091796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45220947265625 × 2 - 1) × π
    -0.0955810546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.30027674
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.20819091796875 × 2 - 1) × π
    0.5836181640625 × 3.1415926535     		Φ = 1.83349053666791
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30027674} λ = -0.30027674}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.83349053666791))-π/2
    2×atan(6.25568428907265)-π/2
    2×1.4122828244278-π/2
    2.8245656488556-1.57079632675     		φ = 1.25376932
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30027674} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.204590°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25376932 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.835691°
  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 59272 KachelY 27288 -0.30027674 1.25376932 -17.204590 71.835691
    Oben rechts KachelX + 1 59273 KachelY 27288 -0.30022880 1.25376932 -17.201843 71.835691
    Unten links KachelX 59272 KachelY + 1 27289 -0.30027674 1.25375438 -17.204590 71.834835
    Unten rechts KachelX + 1 59273 KachelY + 1 27289 -0.30022880 1.25375438 -17.201843 71.834835
  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(1.25376932-1.25375438) × R
    1.49400000000188e-05 × 6371000     		dl = 95.1827400001199m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25376932-1.25375438) × R
    1.49400000000188e-05 × 6371000     		dr = 95.1827400001199m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30027674--0.30022880) × cos(1.25376932) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.311743104148435 × 6371000     		do = 95.2143682743703m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30027674--0.30022880) × cos(1.25375438) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.311757299600047 × 6371000     		du = 95.2187039306836m
  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(1.25376932)-sin(1.25375438))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.311743104148435-0.311757299600047)×R²
    abs(-0.30022880--0.30027674)×1.41954516121867e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.41954516121867e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.41954516121867e-05×40589641000000     		ar = 9062.97079983994m²