Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62340 / 29525
↖ ↑ ↗
← N 69.819734°
W  8.778076°		 ← 105.36 m → N 69.819734°
W  8.775329°		 →
↑
105.38 m
↓
↑
105.38 m
↓
N 69.818786°
W  8.778076°		 ← 105.37 m →
11 103 m²		 N 69.818786°
W  8.775329°
↙ ↓ ↘

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 62340 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29525 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475620269775391 y=0.225261688232422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475620269775391 × 217)
    floor (0.475620269775391 × 131072)
    floor (62340.5)     		tx = 62340
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.225261688232422 × 217)
    floor (0.225261688232422 × 131072)
    floor (29525.5)     		ty = 29525
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62340 / 29525 ti = "17/62340/29525"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62340/29525.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62340 ÷ 217
    62340 ÷ 131072     		x = 0.475616455078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29525 ÷ 217
    29525 ÷ 131072     		y = 0.225257873535156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.475616455078125 × 2 - 1) × π
    -0.04876708984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.15320633
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.225257873535156 × 2 - 1) × π
    0.549484252929688 × 3.1415926535     		Φ = 1.72625569221784
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15320633} λ = -0.15320633}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.72625569221784))-π/2
    2×atan(5.61957305533286)-π/2
    2×1.39469028219992-π/2
    2.78938056439983-1.57079632675     		φ = 1.21858424
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15320633} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.778076°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21858424 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.819734°
  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 62340 KachelY 29525 -0.15320633 1.21858424 -8.778076 69.819734
    Oben rechts KachelX + 1 62341 KachelY 29525 -0.15315839 1.21858424 -8.775329 69.819734
    Unten links KachelX 62340 KachelY + 1 29526 -0.15320633 1.21856770 -8.778076 69.818786
    Unten rechts KachelX + 1 62341 KachelY + 1 29526 -0.15315839 1.21856770 -8.775329 69.818786
  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(1.21858424-1.21856770) × R
    1.65400000000648e-05 × 6371000     		dl = 105.376340000413m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21858424-1.21856770) × R
    1.65400000000648e-05 × 6371000     		dr = 105.376340000413m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15320633--0.15315839) × cos(1.21858424) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.344974940778949 × 6371000     		do = 105.364226568859m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15320633--0.15315839) × cos(1.21856770) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.344990465372511 × 6371000     		du = 105.368968179336m
  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(1.21858424)-sin(1.21856770))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.344974940778949-0.344990465372511)×R²
    abs(-0.15315839--0.15320633)×1.55245935620218e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.55245935620218e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.55245935620218e-05×40589641000000     		ar = 11103.1463898516m²