Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 9238 / 25684
↖ ↑ ↗
← S 70.916641°
W 78.508301°		 ← 399.41 m → S 70.916641°
W 78.497314°		 →
↑
399.40 m
↓
↑
399.40 m
↓
S 70.920233°
W 78.508301°		 ← 399.33 m →
159 508 m²		 S 70.920233°
W 78.497314°
↙ ↓ ↘

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 9238 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25684 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.281936645507812 y=0.783828735351562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.281936645507812 × 215)
    floor (0.281936645507812 × 32768)
    floor (9238.5)     		tx = 9238
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.783828735351562 × 215)
    floor (0.783828735351562 × 32768)
    floor (25684.5)     		ty = 25684
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 9238 / 25684 ti = "15/9238/25684"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/9238/25684.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9238 ÷ 215
    9238 ÷ 32768     		x = 0.28192138671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25684 ÷ 215
    25684 ÷ 32768     		y = 0.7838134765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.28192138671875 × 2 - 1) × π
    -0.4361572265625 × 3.1415926535     		Λ = -1.37022834
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7838134765625 × 2 - 1) × π
    -0.567626953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.78325266586609
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.37022834} λ = -1.37022834}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.78325266586609))-π/2
    2×atan(0.168090514838732)-π/2
    2×0.166533722518774-π/2
    0.333067445037548-1.57079632675     		φ = -1.23772888
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.37022834} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -78.508301°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23772888 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.916641°
  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 9238 KachelY 25684 -1.37022834 -1.23772888 -78.508301 -70.916641
    Oben rechts KachelX + 1 9239 KachelY 25684 -1.37003659 -1.23772888 -78.497314 -70.916641
    Unten links KachelX 9238 KachelY + 1 25685 -1.37022834 -1.23779157 -78.508301 -70.920233
    Unten rechts KachelX + 1 9239 KachelY + 1 25685 -1.37003659 -1.23779157 -78.497314 -70.920233
  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(-1.23772888--1.23779157) × R
    6.26900000000319e-05 × 6371000     		dl = 399.397990000203m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23772888--1.23779157) × R
    6.26900000000319e-05 × 6371000     		dr = 399.397990000203m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.37022834--1.37003659) × cos(-1.23772888) × R
    0.000191749999999935 × 0.326943433902064 × 6371000     		do = 399.406931384407m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.37022834--1.37003659) × cos(-1.23779157) × R
    0.000191749999999935 × 0.326884188456962 × 6371000     		du = 399.334554823286m
  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(-1.23772888)-sin(-1.23779157))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.326943433902064-0.326884188456962)×R²
    abs(-1.37003659--1.37022834)×5.92454451023294e-05×R²
    0.000191749999999935×5.92454451023294e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.92454451023294e-05×40589641000000     		ar = 159507.872113011m²