Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60626 / 34034
↖ ↑ ↗
← N 65.088332°
W 13.485718°		 ← 128.65 m → N 65.088332°
W 13.482971°		 →
↑
128.69 m
↓
↑
128.69 m
↓
N 65.087175°
W 13.485718°		 ← 128.66 m →
16 557 m²		 N 65.087175°
W 13.482971°
↙ ↓ ↘

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 60626 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34034 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462543487548828 y=0.259662628173828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462543487548828 × 217)
    floor (0.462543487548828 × 131072)
    floor (60626.5)     		tx = 60626
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.259662628173828 × 217)
    floor (0.259662628173828 × 131072)
    floor (34034.5)     		ty = 34034
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60626 / 34034 ti = "17/60626/34034"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60626/34034.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60626 ÷ 217
    60626 ÷ 131072     		x = 0.462539672851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34034 ÷ 217
    34034 ÷ 131072     		y = 0.259658813476562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462539672851562 × 2 - 1) × π
    -0.074920654296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23537018
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.259658813476562 × 2 - 1) × π
    0.480682373046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.51010821183101
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23537018} λ = -0.23537018}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.51010821183101))-π/2
    2×atan(4.5272206666465)-π/2
    2×1.3534010110926-π/2
    2.7068020221852-1.57079632675     		φ = 1.13600570
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23537018} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.485718°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.13600570 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.088332°
  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 60626 KachelY 34034 -0.23537018 1.13600570 -13.485718 65.088332
    Oben rechts KachelX + 1 60627 KachelY 34034 -0.23532224 1.13600570 -13.482971 65.088332
    Unten links KachelX 60626 KachelY + 1 34035 -0.23537018 1.13598550 -13.485718 65.087175
    Unten rechts KachelX + 1 60627 KachelY + 1 34035 -0.23532224 1.13598550 -13.482971 65.087175
  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(1.13600570-1.13598550) × R
    2.01999999998037e-05 × 6371000     		dl = 128.694199998749m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.13600570-1.13598550) × R
    2.01999999998037e-05 × 6371000     		dr = 128.694199998749m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23537018--0.23532224) × cos(1.13600570) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.421220517843954 × 6371000     		do = 128.651588365737m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23537018--0.23532224) × cos(1.13598550) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.421238838314755 × 6371000     		du = 128.657183909089m
  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(1.13600570)-sin(1.13598550))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.421220517843954-0.421238838314755)×R²
    abs(-0.23532224--0.23537018)×1.8320470801414e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.8320470801414e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.8320470801414e-05×40589641000000     		ar = 16557.0733008954m²