Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62316 / 28260
↖ ↑ ↗
← N 70.984770°
W  8.843994°		 ← 99.51 m → N 70.984770°
W  8.841248°		 →
↑
99.52 m
↓
↑
99.52 m
↓
N 70.983875°
W  8.843994°		 ← 99.52 m →
9 903 m²		 N 70.983875°
W  8.841248°
↙ ↓ ↘

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 62316 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28260 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475437164306641 y=0.215610504150391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475437164306641 × 217)
    floor (0.475437164306641 × 131072)
    floor (62316.5)     		tx = 62316
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.215610504150391 × 217)
    floor (0.215610504150391 × 131072)
    floor (28260.5)     		ty = 28260
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62316 / 28260 ti = "17/62316/28260"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62316/28260.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62316 ÷ 217
    62316 ÷ 131072     		x = 0.475433349609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28260 ÷ 217
    28260 ÷ 131072     		y = 0.215606689453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.475433349609375 × 2 - 1) × π
    -0.04913330078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.15435682
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.215606689453125 × 2 - 1) × π
    0.56878662109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.78689587023721
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15435682} λ = -0.15435682}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.78689587023721))-π/2
    2×atan(5.97088925493366)-π/2
    2×1.40485714092776-π/2
    2.80971428185553-1.57079632675     		φ = 1.23891796
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15435682} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.843994°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23891796 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.984770°
  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 62316 KachelY 28260 -0.15435682 1.23891796 -8.843994 70.984770
    Oben rechts KachelX + 1 62317 KachelY 28260 -0.15430888 1.23891796 -8.841248 70.984770
    Unten links KachelX 62316 KachelY + 1 28261 -0.15435682 1.23890234 -8.843994 70.983875
    Unten rechts KachelX + 1 62317 KachelY + 1 28261 -0.15430888 1.23890234 -8.841248 70.983875
  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(1.23891796-1.23890234) × R
    1.56199999998829e-05 × 6371000     		dl = 99.5150199992543m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23891796-1.23890234) × R
    1.56199999998829e-05 × 6371000     		dr = 99.5150199992543m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15435682--0.15430888) × cos(1.23891796) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.325819470220403 × 6371000     		do = 99.5136527984668m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15435682--0.15430888) × cos(1.23890234) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.325834237828546 × 6371000     		du = 99.5181632061119m
  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(1.23891796)-sin(1.23890234))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.325819470220403-0.325834237828546)×R²
    abs(-0.15430888--0.15435682)×1.47676081430625e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.47676081430625e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.47676081430625e-05×40589641000000     		ar = 9903.32757535202m²