Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 8375 / 6487
↖ ↑ ↗
← N 80.796706°
W133.994751°		 ← 97.69 m → N 80.796706°
W133.989258°		 →
↑
97.67 m
↓
↑
97.67 m
↓
N 80.795827°
W133.994751°		 ← 97.70 m →
9 541 m²		 N 80.795827°
W133.989258°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 8375 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6487 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.127799987792969 y=0.0989913940429688 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.127799987792969 × 216)
    floor (0.127799987792969 × 65536)
    floor (8375.5)     		tx = 8375
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0989913940429688 × 216)
    floor (0.0989913940429688 × 65536)
    floor (6487.5)     		ty = 6487
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 8375 / 6487 ti = "16/8375/6487"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/8375/6487.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8375 ÷ 216
    8375 ÷ 65536     		x = 0.127792358398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6487 ÷ 216
    6487 ÷ 65536     		y = 0.0989837646484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.127792358398438 × 2 - 1) × π
    -0.744415283203125 × 3.1415926535     		Λ = -2.33864958
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0989837646484375 × 2 - 1) × π
    0.802032470703125 × 3.1415926535     		Φ = 2.51965931782939
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.33864958} λ = -2.33864958}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.51965931782939))-π/2
    2×atan(12.4243631834651)-π/2
    2×1.49048243440451-π/2
    2.98096486880902-1.57079632675     		φ = 1.41016854
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.33864958} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -133.994751°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41016854 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.796706°
  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 8375 KachelY 6487 -2.33864958 1.41016854 -133.994751 80.796706
    Oben rechts KachelX + 1 8376 KachelY 6487 -2.33855371 1.41016854 -133.989258 80.796706
    Unten links KachelX 8375 KachelY + 1 6488 -2.33864958 1.41015321 -133.994751 80.795827
    Unten rechts KachelX + 1 8376 KachelY + 1 6488 -2.33855371 1.41015321 -133.989258 80.795827
  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(1.41016854-1.41015321) × R
    1.53299999998691e-05 × 6371000     		dl = 97.6674299991658m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41016854-1.41015321) × R
    1.53299999998691e-05 × 6371000     		dr = 97.6674299991658m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.33864958--2.33855371) × cos(1.41016854) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.159937943430654 × 6371000     		do = 97.6881398063932m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.33864958--2.33855371) × cos(1.41015321) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.159953076069858 × 6371000     		du = 97.6973826373467m
  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(1.41016854)-sin(1.41015321))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.159937943430654-0.159953076069858)×R²
    abs(-2.33855371--2.33864958)×1.51326392038853e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.51326392038853e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.51326392038853e-05×40589641000000     		ar = 9541.40091836911m²