Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90121 / 24713
↖ ↑ ↗
← N 73.915622°
E 67.524719°		 ← 84.60 m → N 73.915622°
E 67.527466°		 →
↑
84.61 m
↓
↑
84.61 m
↓
N 73.914861°
E 67.524719°		 ← 84.61 m →
7 158 m²		 N 73.914861°
E 67.527466°
↙ ↓ ↘

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 90121 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24713 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.687572479248047 y=0.188549041748047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.687572479248047 × 217)
    floor (0.687572479248047 × 131072)
    floor (90121.5)     		tx = 90121
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.188549041748047 × 217)
    floor (0.188549041748047 × 131072)
    floor (24713.5)     		ty = 24713
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90121 / 24713 ti = "17/90121/24713"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90121/24713.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90121 ÷ 217
    90121 ÷ 131072     		x = 0.687568664550781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24713 ÷ 217
    24713 ÷ 131072     		y = 0.188545227050781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.687568664550781 × 2 - 1) × π
    0.375137329101562 × 3.1415926535     		Λ = 1.17852868
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.188545227050781 × 2 - 1) × π
    0.622909545898438 × 3.1415926535     		Φ = 1.95692805318955
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.17852868} λ = 1.17852868}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.95692805318955))-π/2
    2×atan(7.0775517734157)-π/2
    2×1.43043364734979-π/2
    2.86086729469958-1.57079632675     		φ = 1.29007097
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.17852868} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.524719°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.29007097 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.915622°
  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 90121 KachelY 24713 1.17852868 1.29007097 67.524719 73.915622
    Oben rechts KachelX + 1 90122 KachelY 24713 1.17857661 1.29007097 67.527466 73.915622
    Unten links KachelX 90121 KachelY + 1 24714 1.17852868 1.29005769 67.524719 73.914861
    Unten rechts KachelX + 1 90122 KachelY + 1 24714 1.17857661 1.29005769 67.527466 73.914861
  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(1.29007097-1.29005769) × R
    1.32799999998934e-05 × 6371000     		dl = 84.6068799993207m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.29007097-1.29005769) × R
    1.32799999998934e-05 × 6371000     		dr = 84.6068799993207m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.17852868-1.17857661) × cos(1.29007097) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.277052683894215 × 6371000     		do = 84.6013699705457m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.17852868-1.17857661) × cos(1.29005769) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.277065444020586 × 6371000     		du = 84.6052664286374m
  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(1.29007097)-sin(1.29005769))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.277052683894215-0.277065444020586)×R²
    abs(1.17857661-1.17852868)×1.27601263710808e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.27601263710808e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.27601263710808e-05×40589641000000     		ar = 7158.02279060465m²