Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 8392 / 25356
↖ ↑ ↗
← S 69.702868°
W 87.802735°		 ← 423.77 m → S 69.702868°
W 87.791748°		 →
↑
423.67 m
↓
↑
423.67 m
↓
S 69.706678°
W 87.802735°		 ← 423.70 m →
179 524 m²		 S 69.706678°
W 87.791748°
↙ ↓ ↘

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 8392 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25356 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.256118774414062 y=0.773818969726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.256118774414062 × 215)
    floor (0.256118774414062 × 32768)
    floor (8392.5)     		tx = 8392
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.773818969726562 × 215)
    floor (0.773818969726562 × 32768)
    floor (25356.5)     		ty = 25356
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 8392 / 25356 ti = "15/8392/25356"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/8392/25356.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8392 ÷ 215
    8392 ÷ 32768     		x = 0.256103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25356 ÷ 215
    25356 ÷ 32768     		y = 0.7738037109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.256103515625 × 2 - 1) × π
    -0.48779296875 × 3.1415926535     		Λ = -1.53244681
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7738037109375 × 2 - 1) × π
    -0.547607421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.72035945356458
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.53244681} λ = -1.53244681}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.72035945356458))-π/2
    2×atan(0.179001793513234)-π/2
    2×0.177125890641145-π/2
    0.35425178128229-1.57079632675     		φ = -1.21654455
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.53244681} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -87.802735°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21654455 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.702868°
  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 8392 KachelY 25356 -1.53244681 -1.21654455 -87.802735 -69.702868
    Oben rechts KachelX + 1 8393 KachelY 25356 -1.53225506 -1.21654455 -87.791748 -69.702868
    Unten links KachelX 8392 KachelY + 1 25357 -1.53244681 -1.21661105 -87.802735 -69.706678
    Unten rechts KachelX + 1 8393 KachelY + 1 25357 -1.53225506 -1.21661105 -87.791748 -69.706678
  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(-1.21654455--1.21661105) × R
    6.64999999999694e-05 × 6371000     		dl = 423.671499999805m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21654455--1.21661105) × R
    6.64999999999694e-05 × 6371000     		dr = 423.671499999805m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.53244681--1.53225506) × cos(-1.21654455) × R
    0.000191749999999935 × 0.34688869914299 × 6371000     		do = 423.772850254374m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.53244681--1.53225506) × cos(-1.21661105) × R
    0.000191749999999935 × 0.346826327606971 × 6371000     		du = 423.696654737891m
  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(-1.21654455)-sin(-1.21661105))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.34688869914299-0.346826327606971)×R²
    abs(-1.53225506--1.53244681)×6.23715360185129e-05×R²
    0.000191749999999935×6.23715360185129e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.23715360185129e-05×40589641000000     		ar = 179524.338258556m²