Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 7193 / 5117
↖ ↑ ↗
← N 76.848318°
W100.975342°		 ← 277.96 m → N 76.848318°
W100.964355°		 →
↑
277.97 m
↓
↑
277.97 m
↓
N 76.845818°
W100.975342°		 ← 278.01 m →
77 271 m²		 N 76.845818°
W100.964355°
↙ ↓ ↘

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 7193 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5117 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.219528198242188 y=0.156173706054688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.219528198242188 × 215)
    floor (0.219528198242188 × 32768)
    floor (7193.5)     		tx = 7193
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.156173706054688 × 215)
    floor (0.156173706054688 × 32768)
    floor (5117.5)     		ty = 5117
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 7193 / 5117 ti = "15/7193/5117"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/7193/5117.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7193 ÷ 215
    7193 ÷ 32768     		x = 0.219512939453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5117 ÷ 215
    5117 ÷ 32768     		y = 0.156158447265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.219512939453125 × 2 - 1) × π
    -0.56097412109375 × 3.1415926535     		Λ = -1.76235218
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.156158447265625 × 2 - 1) × π
    0.68768310546875 × 3.1415926535     		Φ = 2.16042019207669
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.76235218} λ = -1.76235218}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.16042019207669))-π/2
    2×atan(8.67478196740469)-π/2
    2×1.45602624732856-π/2
    2.91205249465712-1.57079632675     		φ = 1.34125617
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.76235218} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -100.975342°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34125617 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.848318°
  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 7193 KachelY 5117 -1.76235218 1.34125617 -100.975342 76.848318
    Oben rechts KachelX + 1 7194 KachelY 5117 -1.76216043 1.34125617 -100.964355 76.848318
    Unten links KachelX 7193 KachelY + 1 5118 -1.76235218 1.34121254 -100.975342 76.845818
    Unten rechts KachelX + 1 7194 KachelY + 1 5118 -1.76216043 1.34121254 -100.964355 76.845818
  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(1.34125617-1.34121254) × R
    4.36300000001832e-05 × 6371000     		dl = 277.966730001167m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34125617-1.34121254) × R
    4.36300000001832e-05 × 6371000     		dr = 277.966730001167m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.76235218--1.76216043) × cos(1.34125617) × R
    0.000191749999999935 × 0.227529765571606 × 6371000     		do = 277.959292165478m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.76235218--1.76216043) × cos(1.34121254) × R
    0.000191749999999935 × 0.227572250989258 × 6371000     		du = 278.011194019235m
  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(1.34125617)-sin(1.34121254))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.227529765571606-0.227572250989258)×R²
    abs(-1.76216043--1.76235218)×4.2485417652699e-05×R²
    0.000191749999999935×4.2485417652699e-05×6371000²
    0.000191749999999935×4.2485417652699e-05×40589641000000     		ar = 77270.6490235597m²