Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 9053 / 7076
↖ ↑ ↗
← N 80.264544°
W130.270386°		 ← 103.28 m → N 80.264544°
W130.264893°		 →
↑
103.27 m
↓
↑
103.27 m
↓
N 80.263615°
W130.270386°		 ← 103.29 m →
10 667 m²		 N 80.263615°
W130.264893°
↙ ↓ ↘

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 9053 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7076 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.138145446777344 y=0.107978820800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.138145446777344 × 216)
    floor (0.138145446777344 × 65536)
    floor (9053.5)     		tx = 9053
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.107978820800781 × 216)
    floor (0.107978820800781 × 65536)
    floor (7076.5)     		ty = 7076
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 9053 / 7076 ti = "16/9053/7076"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/9053/7076.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9053 ÷ 216
    9053 ÷ 65536     		x = 0.138137817382812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7076 ÷ 216
    7076 ÷ 65536     		y = 0.10797119140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.138137817382812 × 2 - 1) × π
    -0.723724365234375 × 3.1415926535     		Λ = -2.27364715
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.10797119140625 × 2 - 1) × π
    0.7840576171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.46318965007697
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.27364715} λ = -2.27364715}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.46318965007697))-π/2
    2×atan(11.7422053979679)-π/2
    2×1.48583844533487-π/2
    2.97167689066975-1.57079632675     		φ = 1.40088056
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.27364715} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -130.270386°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40088056 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.264544°
  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 9053 KachelY 7076 -2.27364715 1.40088056 -130.270386 80.264544
    Oben rechts KachelX + 1 9054 KachelY 7076 -2.27355128 1.40088056 -130.264893 80.264544
    Unten links KachelX 9053 KachelY + 1 7077 -2.27364715 1.40086435 -130.270386 80.263615
    Unten rechts KachelX + 1 9054 KachelY + 1 7077 -2.27355128 1.40086435 -130.264893 80.263615
  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(1.40088056-1.40086435) × R
    1.6210000000072e-05 × 6371000     		dl = 103.273910000459m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40088056-1.40086435) × R
    1.6210000000072e-05 × 6371000     		dr = 103.273910000459m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.27364715--2.27355128) × cos(1.40088056) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.169099329503082 × 6371000     		do = 103.283802375681m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.27364715--2.27355128) × cos(1.40086435) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.169115306040885 × 6371000     		du = 103.293560649577m
  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(1.40088056)-sin(1.40086435))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.169099329503082-0.169115306040885)×R²
    abs(-2.27355128--2.27364715)×1.59765378026921e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.59765378026921e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.59765378026921e-05×40589641000000     		ar = 10667.0259985105m²