Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 9077 / 26157
↖ ↑ ↗
← S 72.544615°
W 80.277099°		 ← 366.45 m → S 72.544615°
W 80.266113°		 →
↑
366.40 m
↓
↑
366.40 m
↓
S 72.547910°
W 80.277099°		 ← 366.38 m →
134 252 m²		 S 72.547910°
W 80.266113°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 9077 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26157 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.277023315429688 y=0.798263549804688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.277023315429688 × 215)
    floor (0.277023315429688 × 32768)
    floor (9077.5)     		tx = 9077
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.798263549804688 × 215)
    floor (0.798263549804688 × 32768)
    floor (26157.5)     		ty = 26157
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 9077 / 26157 ti = "15/9077/26157"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/9077/26157.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9077 ÷ 215
    9077 ÷ 32768     		x = 0.277008056640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26157 ÷ 215
    26157 ÷ 32768     		y = 0.798248291015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.277008056640625 × 2 - 1) × π
    -0.44598388671875 × 3.1415926535     		Λ = -1.40109970
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.798248291015625 × 2 - 1) × π
    -0.59649658203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.87394927994724
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40109970} λ = -1.40109970}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.87394927994724))-π/2
    2×atan(0.15351618466635)-π/2
    2×0.15232697258596-π/2
    0.30465394517192-1.57079632675     		φ = -1.26614238
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40109970} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.277099°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26614238 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.544615°
  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 9077 KachelY 26157 -1.40109970 -1.26614238 -80.277099 -72.544615
    Oben rechts KachelX + 1 9078 KachelY 26157 -1.40090795 -1.26614238 -80.266113 -72.544615
    Unten links KachelX 9077 KachelY + 1 26158 -1.40109970 -1.26619989 -80.277099 -72.547910
    Unten rechts KachelX + 1 9078 KachelY + 1 26158 -1.40090795 -1.26619989 -80.266113 -72.547910
  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(-1.26614238--1.26619989) × R
    5.75099999999829e-05 × 6371000     		dl = 366.396209999891m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26614238--1.26619989) × R
    5.75099999999829e-05 × 6371000     		dr = 366.396209999891m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40109970--1.40090795) × cos(-1.26614238) × R
    0.000191750000000157 × 0.299963075440258 × 6371000     		do = 366.446666508831m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40109970--1.40090795) × cos(-1.26619989) × R
    0.000191750000000157 × 0.299908213232991 × 6371000     		du = 366.379644683092m
  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(-1.26614238)-sin(-1.26619989))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.299963075440258-0.299908213232991)×R²
    abs(-1.40090795--1.40109970)×5.48622072667482e-05×R²
    0.000191750000000157×5.48622072667482e-05×6371000²
    0.000191750000000157×5.48622072667482e-05×40589641000000     		ar = 134252.391541553m²