Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 7496 / 5449
↖ ↑ ↗
← N 75.992180°
W 97.646485°		 ← 295.70 m → N 75.992180°
W 97.635498°		 →
↑
295.74 m
↓
↑
295.74 m
↓
N 75.989521°
W 97.646485°		 ← 295.76 m →
87 460 m²		 N 75.989521°
W 97.635498°
↙ ↓ ↘

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 7496 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5449 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.228775024414062 y=0.166305541992188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.228775024414062 × 215)
    floor (0.228775024414062 × 32768)
    floor (7496.5)     		tx = 7496
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.166305541992188 × 215)
    floor (0.166305541992188 × 32768)
    floor (5449.5)     		ty = 5449
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 7496 / 5449 ti = "15/7496/5449"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/7496/5449.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7496 ÷ 215
    7496 ÷ 32768     		x = 0.228759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5449 ÷ 215
    5449 ÷ 32768     		y = 0.166290283203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.228759765625 × 2 - 1) × π
    -0.54248046875 × 3.1415926535     		Λ = -1.70425266
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.166290283203125 × 2 - 1) × π
    0.66741943359375 × 3.1415926535     		Φ = 2.09675998938126
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.70425266} λ = -1.70425266}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.09675998938126))-π/2
    2×atan(8.13975425195547)-π/2
    2×1.44855503762227-π/2
    2.89711007524455-1.57079632675     		φ = 1.32631375
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.70425266} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -97.646485°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.32631375 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.992180°
  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 7496 KachelY 5449 -1.70425266 1.32631375 -97.646485 75.992180
    Oben rechts KachelX + 1 7497 KachelY 5449 -1.70406091 1.32631375 -97.635498 75.992180
    Unten links KachelX 7496 KachelY + 1 5450 -1.70425266 1.32626733 -97.646485 75.989521
    Unten rechts KachelX + 1 7497 KachelY + 1 5450 -1.70406091 1.32626733 -97.635498 75.989521
  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(1.32631375-1.32626733) × R
    4.64199999998804e-05 × 6371000     		dl = 295.741819999238m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.32631375-1.32626733) × R
    4.64199999998804e-05 × 6371000     		dr = 295.741819999238m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.70425266--1.70406091) × cos(1.32631375) × R
    0.000191750000000157 × 0.242054320777483 × 6371000     		do = 295.703058894105m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.70425266--1.70406091) × cos(1.32626733) × R
    0.000191750000000157 × 0.24209936011118 × 6371000     		du = 295.758080711944m
  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(1.32631375)-sin(1.32626733))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.242054320777483-0.24209936011118)×R²
    abs(-1.70406091--1.70425266)×4.5039333697261e-05×R²
    0.000191750000000157×4.5039333697261e-05×6371000²
    0.000191750000000157×4.5039333697261e-05×40589641000000     		ar = 87459.8969586304m²