Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90122 / 24710
↖ ↑ ↗
← N 73.917905°
E 67.527466°		 ← 84.61 m → N 73.917905°
E 67.530212°		 →
↑
84.61 m
↓
↑
84.61 m
↓
N 73.917144°
E 67.527466°		 ← 84.61 m →
7 159 m²		 N 73.917144°
E 67.530212°
↙ ↓ ↘

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 90122 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24710 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.687580108642578 y=0.188526153564453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.687580108642578 × 217)
    floor (0.687580108642578 × 131072)
    floor (90122.5)     		tx = 90122
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.188526153564453 × 217)
    floor (0.188526153564453 × 131072)
    floor (24710.5)     		ty = 24710
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90122 / 24710 ti = "17/90122/24710"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90122/24710.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90122 ÷ 217
    90122 ÷ 131072     		x = 0.687576293945312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24710 ÷ 217
    24710 ÷ 131072     		y = 0.188522338867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.687576293945312 × 2 - 1) × π
    0.375152587890625 × 3.1415926535     		Λ = 1.17857661
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.188522338867188 × 2 - 1) × π
    0.622955322265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.95707186388841
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.17857661} λ = 1.17857661}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.95707186388841))-π/2
    2×atan(7.07856967427321)-π/2
    2×1.43045356754364-π/2
    2.86090713508729-1.57079632675     		φ = 1.29011081
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.17857661} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.527466°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.29011081 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.917905°
  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 90122 KachelY 24710 1.17857661 1.29011081 67.527466 73.917905
    Oben rechts KachelX + 1 90123 KachelY 24710 1.17862455 1.29011081 67.530212 73.917905
    Unten links KachelX 90122 KachelY + 1 24711 1.17857661 1.29009753 67.527466 73.917144
    Unten rechts KachelX + 1 90123 KachelY + 1 24711 1.17862455 1.29009753 67.530212 73.917144
  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(1.29011081-1.29009753) × R
    1.32800000001154e-05 × 6371000     		dl = 84.6068800007353m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.29011081-1.29009753) × R
    1.32800000001154e-05 × 6371000     		dr = 84.6068800007353m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.17857661-1.17862455) × cos(1.29011081) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.277014403221947 × 6371000     		do = 84.607329095058m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.17857661-1.17862455) × cos(1.29009753) × R
    4.79400000001906e-05 × 0.277027163494893 × 6371000     		du = 84.6112264108652m
  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(1.29011081)-sin(1.29009753))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.277014403221947-0.277027163494893)×R²
    abs(1.17862455-1.17857661)×1.27602729462217e-05×R²
    4.79400000001906e-05×1.27602729462217e-05×6371000²
    4.79400000001906e-05×1.27602729462217e-05×40589641000000     		ar = 7158.52700983209m²