Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60854 / 32938
↖ ↑ ↗
← N 66.326479°
W 12.859497°		 ← 122.61 m → N 66.326479°
W 12.856751°		 →
↑
122.58 m
↓
↑
122.58 m
↓
N 66.325377°
W 12.859497°		 ← 122.62 m →
15 030 m²		 N 66.325377°
W 12.856751°
↙ ↓ ↘

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 60854 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32938 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464282989501953 y=0.251300811767578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464282989501953 × 217)
    floor (0.464282989501953 × 131072)
    floor (60854.5)     		tx = 60854
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.251300811767578 × 217)
    floor (0.251300811767578 × 131072)
    floor (32938.5)     		ty = 32938
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60854 / 32938 ti = "17/60854/32938"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60854/32938.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60854 ÷ 217
    60854 ÷ 131072     		x = 0.464279174804688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32938 ÷ 217
    32938 ÷ 131072     		y = 0.251296997070312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464279174804688 × 2 - 1) × π
    -0.071441650390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22444056
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.251296997070312 × 2 - 1) × π
    0.497406005859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.56264705381459
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22444056} λ = -0.22444056}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.56264705381459))-π/2
    2×atan(4.77143478806607)-π/2
    2×1.3642058853775-π/2
    2.728411770755-1.57079632675     		φ = 1.15761544
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22444056} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.859497°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.15761544 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.326479°
  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 60854 KachelY 32938 -0.22444056 1.15761544 -12.859497 66.326479
    Oben rechts KachelX + 1 60855 KachelY 32938 -0.22439263 1.15761544 -12.856751 66.326479
    Unten links KachelX 60854 KachelY + 1 32939 -0.22444056 1.15759620 -12.859497 66.325377
    Unten rechts KachelX + 1 60855 KachelY + 1 32939 -0.22439263 1.15759620 -12.856751 66.325377
  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(1.15761544-1.15759620) × R
    1.9240000000087e-05 × 6371000     		dl = 122.578040000554m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.15761544-1.15759620) × R
    1.9240000000087e-05 × 6371000     		dr = 122.578040000554m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22444056--0.22439263) × cos(1.15761544) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.401524564008537 × 6371000     		do = 122.610355960516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22444056--0.22439263) × cos(1.15759620) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.401542184854627 × 6371000     		du = 122.615736697848m
  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(1.15761544)-sin(1.15759620))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.401524564008537-0.401542184854627)×R²
    abs(-0.22439263--0.22444056)×1.76208460897498e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.76208460897498e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.76208460897498e-05×40589641000000     		ar = 15029.6668980293m²