Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62544 / 25520
↖ ↑ ↗
← N 73.289993°
W  8.217773°		 ← 87.80 m → N 73.289993°
W  8.215027°		 →
↑
87.79 m
↓
↑
87.79 m
↓
N 73.289204°
W  8.217773°		 ← 87.80 m →
7 708 m²		 N 73.289204°
W  8.215027°
↙ ↓ ↘

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 62544 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25520 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.477176666259766 y=0.194705963134766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.477176666259766 × 217)
    floor (0.477176666259766 × 131072)
    floor (62544.5)     		tx = 62544
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.194705963134766 × 217)
    floor (0.194705963134766 × 131072)
    floor (25520.5)     		ty = 25520
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62544 / 25520 ti = "17/62544/25520"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62544/25520.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62544 ÷ 217
    62544 ÷ 131072     		x = 0.4771728515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25520 ÷ 217
    25520 ÷ 131072     		y = 0.1947021484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4771728515625 × 2 - 1) × π
    -0.045654296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.14342720
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1947021484375 × 2 - 1) × π
    0.610595703125 × 3.1415926535     		Φ = 1.91824297519617
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14342720} λ = -0.14342720}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.91824297519617))-π/2
    2×atan(6.80898439852443)-π/2
    2×1.42497400968909-π/2
    2.84994801937817-1.57079632675     		φ = 1.27915169
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14342720} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.217773°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27915169 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.289993°
  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 62544 KachelY 25520 -0.14342720 1.27915169 -8.217773 73.289993
    Oben rechts KachelX + 1 62545 KachelY 25520 -0.14337927 1.27915169 -8.215027 73.289993
    Unten links KachelX 62544 KachelY + 1 25521 -0.14342720 1.27913791 -8.217773 73.289204
    Unten rechts KachelX + 1 62545 KachelY + 1 25521 -0.14337927 1.27913791 -8.215027 73.289204
  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(1.27915169-1.27913791) × R
    1.37799999999633e-05 × 6371000     		dl = 87.792379999766m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27915169-1.27913791) × R
    1.37799999999633e-05 × 6371000     		dr = 87.792379999766m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14342720--0.14337927) × cos(1.27915169) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.287527800804518 × 6371000     		do = 87.8000729351061m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14342720--0.14337927) × cos(1.27913791) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.287540998879405 × 6371000     		du = 87.8041031260459m
  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(1.27915169)-sin(1.27913791))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.287527800804518-0.287540998879405)×R²
    abs(-0.14337927--0.14342720)×1.31980748873661e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.31980748873661e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.31980748873661e-05×40589641000000     		ar = 7708.35427727494m²