Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 6991 / 9583
↖ ↑ ↗
← N 59.628880°
W103.194580°		 ← 617.66 m → N 59.628880°
W103.183593°		 →
↑
617.67 m
↓
↑
617.67 m
↓
N 59.623325°
W103.194580°		 ← 617.76 m →
381 540 m²		 N 59.623325°
W103.183593°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 6991 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9583 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.213363647460938 y=0.292465209960938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.213363647460938 × 215)
    floor (0.213363647460938 × 32768)
    floor (6991.5)     		tx = 6991
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.292465209960938 × 215)
    floor (0.292465209960938 × 32768)
    floor (9583.5)     		ty = 9583
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 6991 / 9583 ti = "15/6991/9583"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/6991/9583.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6991 ÷ 215
    6991 ÷ 32768     		x = 0.213348388671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9583 ÷ 215
    9583 ÷ 32768     		y = 0.292449951171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.213348388671875 × 2 - 1) × π
    -0.57330322265625 × 3.1415926535     		Λ = -1.80108519
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.292449951171875 × 2 - 1) × π
    0.41510009765625 × 3.1415926535     		Φ = 1.30407541726401
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.80108519} λ = -1.80108519}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.30407541726401))-π/2
    2×atan(3.68428109576408)-π/2
    2×1.30575830915487-π/2
    2.61151661830975-1.57079632675     		φ = 1.04072029
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.80108519} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -103.194580°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04072029 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.628880°
  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 6991 KachelY 9583 -1.80108519 1.04072029 -103.194580 59.628880
    Oben rechts KachelX + 1 6992 KachelY 9583 -1.80089344 1.04072029 -103.183593 59.628880
    Unten links KachelX 6991 KachelY + 1 9584 -1.80108519 1.04062334 -103.194580 59.623325
    Unten rechts KachelX + 1 6992 KachelY + 1 9584 -1.80089344 1.04062334 -103.183593 59.623325
  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(1.04072029-1.04062334) × R
    9.69500000000956e-05 × 6371000     		dl = 617.668450000609m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04072029-1.04062334) × R
    9.69500000000956e-05 × 6371000     		dr = 617.668450000609m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.80108519--1.80089344) × cos(1.04072029) × R
    0.000191749999999935 × 0.505598944827645 × 6371000     		do = 617.659515759827m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.80108519--1.80089344) × cos(1.04062334) × R
    0.000191749999999935 × 0.505682587869946 × 6371000     		du = 617.761697383291m
  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(1.04072029)-sin(1.04062334))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.505598944827645-0.505682587869946)×R²
    abs(-1.80089344--1.80108519)×8.36430423007961e-05×R²
    0.000191749999999935×8.36430423007961e-05×6371000²
    0.000191749999999935×8.36430423007961e-05×40589641000000     		ar = 381540.353208425m²