Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 7155 / 9195
↖ ↑ ↗
← N 78.085828°
W140.696411°		 ← 126.09 m → N 78.085828°
W140.690918°		 →
↑
126.08 m
↓
↑
126.08 m
↓
N 78.084694°
W140.696411°		 ← 126.11 m →
15 899 m²		 N 78.084694°
W140.690918°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 7155 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9195 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.109184265136719 y=0.140312194824219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.109184265136719 × 216)
    floor (0.109184265136719 × 65536)
    floor (7155.5)     		tx = 7155
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.140312194824219 × 216)
    floor (0.140312194824219 × 65536)
    floor (9195.5)     		ty = 9195
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 7155 / 9195 ti = "16/7155/9195"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/7155/9195.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7155 ÷ 216
    7155 ÷ 65536     		x = 0.109176635742188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9195 ÷ 216
    9195 ÷ 65536     		y = 0.140304565429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.109176635742188 × 2 - 1) × π
    -0.781646728515625 × 3.1415926535     		Λ = -2.45561562
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.140304565429688 × 2 - 1) × π
    0.719390869140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.26003306948717
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.45561562} λ = -2.45561562}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26003306948717))-π/2
    2×atan(9.58340607984865)-π/2
    2×1.46682555843068-π/2
    2.93365111686136-1.57079632675     		φ = 1.36285479
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.45561562} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -140.696411°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36285479 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.085828°
  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 7155 KachelY 9195 -2.45561562 1.36285479 -140.696411 78.085828
    Oben rechts KachelX + 1 7156 KachelY 9195 -2.45551975 1.36285479 -140.690918 78.085828
    Unten links KachelX 7155 KachelY + 1 9196 -2.45561562 1.36283500 -140.696411 78.084694
    Unten rechts KachelX + 1 7156 KachelY + 1 9196 -2.45551975 1.36283500 -140.690918 78.084694
  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(1.36285479-1.36283500) × R
    1.9790000000075e-05 × 6371000     		dl = 126.082090000478m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36285479-1.36283500) × R
    1.9790000000075e-05 × 6371000     		dr = 126.082090000478m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.45561562--2.45551975) × cos(1.36285479) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.206446218966096 × 6371000     		do = 126.094825707231m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.45561562--2.45551975) × cos(1.36283500) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.206465582608486 × 6371000     		du = 126.106652783185m
  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(1.36285479)-sin(1.36283500))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.206446218966096-0.206465582608486)×R²
    abs(-2.45551975--2.45561562)×1.93636423900245e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.93636423900245e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.93636423900245e-05×40589641000000     		ar = 15899.0447551577m²