Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 7469 / 7340
↖ ↑ ↗
← N 69.975493°
W 97.943115°		 ← 418.32 m → N 69.975493°
W 97.932129°		 →
↑
418.32 m
↓
↑
418.32 m
↓
N 69.971730°
W 97.943115°		 ← 418.39 m →
175 006 m²		 N 69.971730°
W 97.932129°
↙ ↓ ↘

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 7469 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7340 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.227951049804688 y=0.224014282226562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.227951049804688 × 215)
    floor (0.227951049804688 × 32768)
    floor (7469.5)     		tx = 7469
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.224014282226562 × 215)
    floor (0.224014282226562 × 32768)
    floor (7340.5)     		ty = 7340
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 7469 / 7340 ti = "15/7469/7340"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/7469/7340.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7469 ÷ 215
    7469 ÷ 32768     		x = 0.227935791015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7340 ÷ 215
    7340 ÷ 32768     		y = 0.2239990234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.227935791015625 × 2 - 1) × π
    -0.54412841796875 × 3.1415926535     		Λ = -1.70942984
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2239990234375 × 2 - 1) × π
    0.552001953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.73416528065515
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.70942984} λ = -1.70942984}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73416528065515))-π/2
    2×atan(5.66419781448402)-π/2
    2×1.39604953361933-π/2
    2.79209906723866-1.57079632675     		φ = 1.22130274
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.70942984} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -97.943115°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22130274 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.975493°
  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 7469 KachelY 7340 -1.70942984 1.22130274 -97.943115 69.975493
    Oben rechts KachelX + 1 7470 KachelY 7340 -1.70923809 1.22130274 -97.932129 69.975493
    Unten links KachelX 7469 KachelY + 1 7341 -1.70942984 1.22123708 -97.943115 69.971730
    Unten rechts KachelX + 1 7470 KachelY + 1 7341 -1.70923809 1.22123708 -97.932129 69.971730
  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(1.22130274-1.22123708) × R
    6.56599999999674e-05 × 6371000     		dl = 418.319859999792m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22130274-1.22123708) × R
    6.56599999999674e-05 × 6371000     		dr = 418.319859999792m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.70942984--1.70923809) × cos(1.22130274) × R
    0.000191750000000157 × 0.342422052760671 × 6371000     		do = 418.316219718349m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.70942984--1.70923809) × cos(1.22123708) × R
    0.000191750000000157 × 0.342483742628638 × 6371000     		du = 418.391582482385m
  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(1.22130274)-sin(1.22123708))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.342422052760671-0.342483742628638)×R²
    abs(-1.70923809--1.70942984)×6.1689867966952e-05×R²
    0.000191750000000157×6.1689867966952e-05×6371000²
    0.000191750000000157×6.1689867966952e-05×40589641000000     		ar = 175005.745401423m²