Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 89971 / 24597
↖ ↑ ↗
← N 74.003656°
E 67.112732°		 ← 84.17 m → N 74.003656°
E 67.115479°		 →
↑
84.16 m
↓
↑
84.16 m
↓
N 74.002899°
E 67.112732°		 ← 84.17 m →
7 084 m²		 N 74.002899°
E 67.115479°
↙ ↓ ↘

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 89971 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24597 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.686428070068359 y=0.187664031982422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.686428070068359 × 217)
    floor (0.686428070068359 × 131072)
    floor (89971.5)     		tx = 89971
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.187664031982422 × 217)
    floor (0.187664031982422 × 131072)
    floor (24597.5)     		ty = 24597
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 89971 / 24597 ti = "17/89971/24597"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/89971/24597.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 89971 ÷ 217
    89971 ÷ 131072     		x = 0.686424255371094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24597 ÷ 217
    24597 ÷ 131072     		y = 0.187660217285156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.686424255371094 × 2 - 1) × π
    0.372848510742188 × 3.1415926535     		Λ = 1.17133814
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.187660217285156 × 2 - 1) × π
    0.624679565429688 × 3.1415926535     		Φ = 1.96248873354548
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.17133814} λ = 1.17133814}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.96248873354548))-π/2
    2×atan(7.11701740271141)-π/2
    2×1.43120189356063-π/2
    2.86240378712127-1.57079632675     		φ = 1.29160746
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.17133814} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.112732°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.29160746 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 74.003656°
  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 89971 KachelY 24597 1.17133814 1.29160746 67.112732 74.003656
    Oben rechts KachelX + 1 89972 KachelY 24597 1.17138608 1.29160746 67.115479 74.003656
    Unten links KachelX 89971 KachelY + 1 24598 1.17133814 1.29159425 67.112732 74.002899
    Unten rechts KachelX + 1 89972 KachelY + 1 24598 1.17138608 1.29159425 67.115479 74.002899
  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(1.29160746-1.29159425) × R
    1.32100000000968e-05 × 6371000     		dl = 84.1609100006164m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.29160746-1.29159425) × R
    1.32100000000968e-05 × 6371000     		dr = 84.1609100006164m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.17133814-1.17138608) × cos(1.29160746) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.275576013759328 × 6371000     		do = 84.1680079286377m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.17133814-1.17138608) × cos(1.29159425) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.275588712234616 × 6371000     		du = 84.1718863698495m
  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(1.29160746)-sin(1.29159425))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.275576013759328-0.275588712234616)×R²
    abs(1.17138608-1.17133814)×1.26984752885084e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.26984752885084e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.26984752885084e-05×40589641000000     		ar = 7083.81934687344m²