Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 82946 / 95242
↖ ↑ ↗
← S 62.927736°
E 47.817993°		 ← 139 m → S 62.927736°
E 47.820740°		 →
↑
139.02 m
↓
↑
139.02 m
↓
S 62.928986°
E 47.817993°		 ← 139 m →
19 323 m²		 S 62.928986°
E 47.820740°
↙ ↓ ↘

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 82946 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95242 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.632831573486328 y=0.726642608642578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.632831573486328 × 217)
    floor (0.632831573486328 × 131072)
    floor (82946.5)     		tx = 82946
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.726642608642578 × 217)
    floor (0.726642608642578 × 131072)
    floor (95242.5)     		ty = 95242
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 82946 / 95242 ti = "17/82946/95242"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/82946/95242.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 82946 ÷ 217
    82946 ÷ 131072     		x = 0.632827758789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95242 ÷ 217
    95242 ÷ 131072     		y = 0.726638793945312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.632827758789062 × 2 - 1) × π
    0.265655517578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.83458142
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.726638793945312 × 2 - 1) × π
    -0.453277587890625 × 3.1415926535     		Φ = -1.42401354011339
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.83458142} λ = 0.83458142}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.42401354011339))-π/2
    2×atan(0.240745832217942)-π/2
    2×0.236250073272836-π/2
    0.472500146545672-1.57079632675     		φ = -1.09829618
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.83458142} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 47.817993°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.09829618 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.927736°
  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 82946 KachelY 95242 0.83458142 -1.09829618 47.817993 -62.927736
    Oben rechts KachelX + 1 82947 KachelY 95242 0.83462936 -1.09829618 47.820740 -62.927736
    Unten links KachelX 82946 KachelY + 1 95243 0.83458142 -1.09831800 47.817993 -62.928986
    Unten rechts KachelX + 1 82947 KachelY + 1 95243 0.83462936 -1.09831800 47.820740 -62.928986
  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(-1.09829618--1.09831800) × R
    2.18199999999502e-05 × 6371000     		dl = 139.015219999683m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.09829618--1.09831800) × R
    2.18199999999502e-05 × 6371000     		dr = 139.015219999683m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.83458142-0.83462936) × cos(-1.09829618) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.455113919219918 × 6371000     		do = 139.003505561952m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.83458142-0.83462936) × cos(-1.09831800) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.455094489858701 × 6371000     		du = 138.997571334925m
  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(-1.09829618)-sin(-1.09831800))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.455113919219918-0.455094489858701)×R²
    abs(0.83462936-0.83458142)×1.94293612168495e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.94293612168495e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.94293612168495e-05×40589641000000     		ar = 19323.1904332456m²