Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 8772 / 25724
↖ ↑ ↗
← S 71.059798°
W 83.627930°		 ← 396.52 m → S 71.059798°
W 83.616943°		 →
↑
396.47 m
↓
↑
396.47 m
↓
S 71.063363°
W 83.627930°		 ← 396.45 m →
157 193 m²		 S 71.063363°
W 83.616943°
↙ ↓ ↘

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 8772 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25724 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.267715454101562 y=0.785049438476562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.267715454101562 × 215)
    floor (0.267715454101562 × 32768)
    floor (8772.5)     		tx = 8772
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.785049438476562 × 215)
    floor (0.785049438476562 × 32768)
    floor (25724.5)     		ty = 25724
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 8772 / 25724 ti = "15/8772/25724"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/8772/25724.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8772 ÷ 215
    8772 ÷ 32768     		x = 0.2677001953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25724 ÷ 215
    25724 ÷ 32768     		y = 0.7850341796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2677001953125 × 2 - 1) × π
    -0.464599609375 × 3.1415926535     		Λ = -1.45958272
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7850341796875 × 2 - 1) × π
    -0.570068359375 × 3.1415926535     		Φ = -1.7909225698053
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.45958272} λ = -1.45958272}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.7909225698053))-π/2
    2×atan(0.166806208286799)-π/2
    2×0.165284444566597-π/2
    0.330568889133193-1.57079632675     		φ = -1.24022744
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.45958272} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.627930°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24022744 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.059798°
  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 8772 KachelY 25724 -1.45958272 -1.24022744 -83.627930 -71.059798
    Oben rechts KachelX + 1 8773 KachelY 25724 -1.45939097 -1.24022744 -83.616943 -71.059798
    Unten links KachelX 8772 KachelY + 1 25725 -1.45958272 -1.24028967 -83.627930 -71.063363
    Unten rechts KachelX + 1 8773 KachelY + 1 25725 -1.45939097 -1.24028967 -83.616943 -71.063363
  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(-1.24022744--1.24028967) × R
    6.22299999999409e-05 × 6371000     		dl = 396.467329999624m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24022744--1.24028967) × R
    6.22299999999409e-05 × 6371000     		dr = 396.467329999624m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.45958272--1.45939097) × cos(-1.24022744) × R
    0.000191749999999935 × 0.32458116692711 × 6371000     		do = 396.521093328825m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.45958272--1.45939097) × cos(-1.24028967) × R
    0.000191749999999935 × 0.324522305564869 × 6371000     		du = 396.449185978403m
  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(-1.24022744)-sin(-1.24028967))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.32458116692711-0.324522305564869)×R²
    abs(-1.45939097--1.45958272)×5.88613622413137e-05×R²
    0.000191749999999935×5.88613622413137e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.88613622413137e-05×40589641000000     		ar = 157193.404754007m²