Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 7432 / 5384
↖ ↑ ↗
← N 76.163992°
W 98.349609°		 ← 292.15 m → N 76.163992°
W 98.338623°		 →
↑
292.17 m
↓
↑
292.17 m
↓
N 76.161365°
W 98.349609°		 ← 292.20 m →
85 366 m²		 N 76.161365°
W 98.338623°
↙ ↓ ↘

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 7432 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5384 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.226821899414062 y=0.164321899414062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.226821899414062 × 215)
    floor (0.226821899414062 × 32768)
    floor (7432.5)     		tx = 7432
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.164321899414062 × 215)
    floor (0.164321899414062 × 32768)
    floor (5384.5)     		ty = 5384
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 7432 / 5384 ti = "15/7432/5384"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/7432/5384.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7432 ÷ 215
    7432 ÷ 32768     		x = 0.226806640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5384 ÷ 215
    5384 ÷ 32768     		y = 0.164306640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.226806640625 × 2 - 1) × π
    -0.54638671875 × 3.1415926535     		Λ = -1.71652450
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.164306640625 × 2 - 1) × π
    0.67138671875 × 3.1415926535     		Φ = 2.10922358328247
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.71652450} λ = -1.71652450}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.10922358328247))-π/2
    2×atan(8.24183969767421)-π/2
    2×1.45005438469797-π/2
    2.90010876939593-1.57079632675     		φ = 1.32931244
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.71652450} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -98.349609°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.32931244 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.163992°
  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 7432 KachelY 5384 -1.71652450 1.32931244 -98.349609 76.163992
    Oben rechts KachelX + 1 7433 KachelY 5384 -1.71633275 1.32931244 -98.338623 76.163992
    Unten links KachelX 7432 KachelY + 1 5385 -1.71652450 1.32926658 -98.349609 76.161365
    Unten rechts KachelX + 1 7433 KachelY + 1 5385 -1.71633275 1.32926658 -98.338623 76.161365
  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(1.32931244-1.32926658) × R
    4.58599999999532e-05 × 6371000     		dl = 292.174059999702m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.32931244-1.32926658) × R
    4.58599999999532e-05 × 6371000     		dr = 292.174059999702m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.71652450--1.71633275) × cos(1.32931244) × R
    0.000191749999999935 × 0.239143719791403 × 6371000     		do = 292.147354488081m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.71652450--1.71633275) × cos(1.32926658) × R
    0.000191749999999935 × 0.239188248874488 × 6371000     		du = 292.201752963744m
  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(1.32931244)-sin(1.32926658))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.239143719791403-0.239188248874488)×R²
    abs(-1.71633275--1.71652450)×4.45290830848599e-05×R²
    0.000191749999999935×4.45290830848599e-05×6371000²
    0.000191749999999935×4.45290830848599e-05×40589641000000     		ar = 85365.8256053352m²