Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 82439 / 14861
↖ ↑ ↗
← N 79.929677°
E 46.425476°		 ← 53.41 m → N 79.929677°
E 46.428223°		 →
↑
53.39 m
↓
↑
53.39 m
↓
N 79.929197°
E 46.425476°		 ← 53.41 m →
2 851 m²		 N 79.929197°
E 46.428223°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 82439 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14861 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.628963470458984 y=0.113384246826172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.628963470458984 × 217)
    floor (0.628963470458984 × 131072)
    floor (82439.5)     		tx = 82439
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.113384246826172 × 217)
    floor (0.113384246826172 × 131072)
    floor (14861.5)     		ty = 14861
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 82439 / 14861 ti = "17/82439/14861"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/82439/14861.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 82439 ÷ 217
    82439 ÷ 131072     		x = 0.628959655761719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14861 ÷ 217
    14861 ÷ 131072     		y = 0.113380432128906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.628959655761719 × 2 - 1) × π
    0.257919311523438 × 3.1415926535     		Λ = 0.81027741
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.113380432128906 × 2 - 1) × π
    0.773239135742188 × 3.1415926535     		Φ = 2.42920238824635
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.81027741} λ = 0.81027741}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.42920238824635))-π/2
    2×atan(11.349825714358)-π/2
    2×1.4829161785094-π/2
    2.96583235701879-1.57079632675     		φ = 1.39503603
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.81027741} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.425476°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39503603 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.929677°
  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 82439 KachelY 14861 0.81027741 1.39503603 46.425476 79.929677
    Oben rechts KachelX + 1 82440 KachelY 14861 0.81032535 1.39503603 46.428223 79.929677
    Unten links KachelX 82439 KachelY + 1 14862 0.81027741 1.39502765 46.425476 79.929197
    Unten rechts KachelX + 1 82440 KachelY + 1 14862 0.81032535 1.39502765 46.428223 79.929197
  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(1.39503603-1.39502765) × R
    8.37999999991901e-06 × 6371000     		dl = 53.388979999484m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39503603-1.39502765) × R
    8.37999999991901e-06 × 6371000     		dr = 53.388979999484m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.81027741-0.81032535) × cos(1.39503603) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.174856771631137 × 6371000     		do = 53.4057588695398m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.81027741-0.81032535) × cos(1.39502765) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.174865022521716 × 6371000     		du = 53.4082789039004m
  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(1.39503603)-sin(1.39502765))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.174856771631137-0.174865022521716)×R²
    abs(0.81032535-0.81027741)×8.25089057837625e-06×R²
    4.79400000000796e-05×8.25089057837625e-06×6371000²
    4.79400000000796e-05×8.25089057837625e-06×40589641000000     		ar = 2851.34626308682m²