Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 70321 / 96146
↖ ↑ ↗
← S 64.036149°
E 13.142395°		 ← 133.72 m → S 64.036149°
E 13.145142°		 →
↑
133.73 m
↓
↑
133.73 m
↓
S 64.037352°
E 13.142395°		 ← 133.71 m →
17 881 m²		 S 64.037352°
E 13.145142°
↙ ↓ ↘

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 70321 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96146 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.536510467529297 y=0.733539581298828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.536510467529297 × 217)
    floor (0.536510467529297 × 131072)
    floor (70321.5)     		tx = 70321
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.733539581298828 × 217)
    floor (0.733539581298828 × 131072)
    floor (96146.5)     		ty = 96146
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 70321 / 96146 ti = "17/70321/96146"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/70321/96146.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 70321 ÷ 217
    70321 ÷ 131072     		x = 0.536506652832031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96146 ÷ 217
    96146 ÷ 131072     		y = 0.733535766601562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.536506652832031 × 2 - 1) × π
    0.0730133056640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.22937806
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.733535766601562 × 2 - 1) × π
    -0.467071533203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.46734849736992
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.22937806} λ = 0.22937806}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.46734849736992))-π/2
    2×atan(0.23053594217192)-π/2
    2×0.226577343629142-π/2
    0.453154687258283-1.57079632675     		φ = -1.11764164
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.22937806} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 13.142395°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11764164 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.036149°
  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 70321 KachelY 96146 0.22937806 -1.11764164 13.142395 -64.036149
    Oben rechts KachelX + 1 70322 KachelY 96146 0.22942600 -1.11764164 13.145142 -64.036149
    Unten links KachelX 70321 KachelY + 1 96147 0.22937806 -1.11766263 13.142395 -64.037352
    Unten rechts KachelX + 1 70322 KachelY + 1 96147 0.22942600 -1.11766263 13.145142 -64.037352
  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(-1.11764164--1.11766263) × R
    2.09900000001095e-05 × 6371000     		dl = 133.727290000698m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11764164--1.11766263) × R
    2.09900000001095e-05 × 6371000     		dr = 133.727290000698m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.22937806-0.22942600) × cos(-1.11764164) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.437803993585538 × 6371000     		do = 133.716608715808m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.22937806-0.22942600) × cos(-1.11766263) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.437785122000477 × 6371000     		du = 133.710844847976m
  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(-1.11764164)-sin(-1.11766263))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.437803993585538-0.437785122000477)×R²
    abs(0.22942600-0.22937806)×1.88715850612531e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.88715850612531e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.88715850612531e-05×40589641000000     		ar = 17881.1743191653m²