Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64208 / 27536
↖ ↑ ↗
← N 71.622143°
W  3.647461°		 ← 96.28 m → N 71.622143°
W  3.644715°		 →
↑
96.33 m
↓
↑
96.33 m
↓
N 71.621277°
W  3.647461°		 ← 96.28 m →
9 274 m²		 N 71.621277°
W  3.644715°
↙ ↓ ↘

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 64208 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27536 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.489871978759766 y=0.210086822509766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.489871978759766 × 217)
    floor (0.489871978759766 × 131072)
    floor (64208.5)     		tx = 64208
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.210086822509766 × 217)
    floor (0.210086822509766 × 131072)
    floor (27536.5)     		ty = 27536
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64208 / 27536 ti = "17/64208/27536"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64208/27536.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64208 ÷ 217
    64208 ÷ 131072     		x = 0.4898681640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27536 ÷ 217
    27536 ÷ 131072     		y = 0.2100830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4898681640625 × 2 - 1) × π
    -0.020263671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.06366020
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2100830078125 × 2 - 1) × π
    0.579833984375 × 3.1415926535     		Φ = 1.82160218556213
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.06366020} λ = -0.06366020}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.82160218556213))-π/2
    2×atan(6.18175483819172)-π/2
    2×1.41041926750697-π/2
    2.82083853501394-1.57079632675     		φ = 1.25004221
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.06366020} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -3.647461°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25004221 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.622143°
  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 64208 KachelY 27536 -0.06366020 1.25004221 -3.647461 71.622143
    Oben rechts KachelX + 1 64209 KachelY 27536 -0.06361227 1.25004221 -3.644715 71.622143
    Unten links KachelX 64208 KachelY + 1 27537 -0.06366020 1.25002709 -3.647461 71.621277
    Unten rechts KachelX + 1 64209 KachelY + 1 27537 -0.06361227 1.25002709 -3.644715 71.621277
  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(1.25004221-1.25002709) × R
    1.51200000000351e-05 × 6371000     		dl = 96.3295200002237m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25004221-1.25002709) × R
    1.51200000000351e-05 × 6371000     		dr = 96.3295200002237m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.06366020--0.06361227) × cos(1.25004221) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.315282305473595 × 6371000     		do = 96.2752448225003m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.06366020--0.06361227) × cos(1.25002709) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.315296654286231 × 6371000     		du = 96.2796264050549m
  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(1.25004221)-sin(1.25002709))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.315282305473595-0.315296654286231)×R²
    abs(-0.06361227--0.06366020)×1.43488126358449e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.43488126358449e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.43488126358449e-05×40589641000000     		ar = 9274.35915967573m²