Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 8997 / 4966
↖ ↑ ↗
← N 82.041178°
W130.578003°		 ← 84.57 m → N 82.041178°
W130.572510°		 →
↑
84.61 m
↓
↑
84.61 m
↓
N 82.040417°
W130.578003°		 ← 84.58 m →
7 156 m²		 N 82.040417°
W130.572510°
↙ ↓ ↘

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 8997 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4966 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.137290954589844 y=0.0757827758789062 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.137290954589844 × 216)
    floor (0.137290954589844 × 65536)
    floor (8997.5)     		tx = 8997
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0757827758789062 × 216)
    floor (0.0757827758789062 × 65536)
    floor (4966.5)     		ty = 4966
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 8997 / 4966 ti = "16/8997/4966"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/8997/4966.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8997 ÷ 216
    8997 ÷ 65536     		x = 0.137283325195312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4966 ÷ 216
    4966 ÷ 65536     		y = 0.075775146484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.137283325195312 × 2 - 1) × π
    -0.725433349609375 × 3.1415926535     		Λ = -2.27901608
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.075775146484375 × 2 - 1) × π
    0.84844970703125 × 3.1415926535     		Φ = 2.6654833664736
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.27901608} λ = -2.27901608}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.6654833664736))-π/2
    2×atan(14.3748962098586)-π/2
    2×1.50134250094129-π/2
    3.00268500188258-1.57079632675     		φ = 1.43188868
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.27901608} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -130.578003°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.43188868 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 82.041178°
  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 8997 KachelY 4966 -2.27901608 1.43188868 -130.578003 82.041178
    Oben rechts KachelX + 1 8998 KachelY 4966 -2.27892021 1.43188868 -130.572510 82.041178
    Unten links KachelX 8997 KachelY + 1 4967 -2.27901608 1.43187540 -130.578003 82.040417
    Unten rechts KachelX + 1 8998 KachelY + 1 4967 -2.27892021 1.43187540 -130.572510 82.040417
  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(1.43188868-1.43187540) × R
    1.32799999998934e-05 × 6371000     		dl = 84.6068799993207m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.43188868-1.43187540) × R
    1.32799999998934e-05 × 6371000     		dr = 84.6068799993207m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.27901608--2.27892021) × cos(1.43188868) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.13846136598825 × 6371000     		do = 84.5705089631153m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.27901608--2.27892021) × cos(1.43187540) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.138474518060899 × 6371000     		du = 84.5785420882395m
  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(1.43188868)-sin(1.43187540))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.13846136598825-0.138474518060899)×R²
    abs(-2.27892021--2.27901608)×1.31520726491252e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.31520726491252e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.31520726491252e-05×40589641000000     		ar = 7155.58673216512m²