Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 9257 / 25701
↖ ↑ ↗
← S 70.977609°
W 78.299560°		 ← 398.16 m → S 70.977609°
W 78.288574°		 →
↑
398.12 m
↓
↑
398.12 m
↓
S 70.981190°
W 78.299560°		 ← 398.09 m →
158 502 m²		 S 70.981190°
W 78.288574°
↙ ↓ ↘

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 9257 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25701 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.282516479492188 y=0.784347534179688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.282516479492188 × 215)
    floor (0.282516479492188 × 32768)
    floor (9257.5)     		tx = 9257
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.784347534179688 × 215)
    floor (0.784347534179688 × 32768)
    floor (25701.5)     		ty = 25701
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 9257 / 25701 ti = "15/9257/25701"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/9257/25701.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9257 ÷ 215
    9257 ÷ 32768     		x = 0.282501220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25701 ÷ 215
    25701 ÷ 32768     		y = 0.784332275390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.282501220703125 × 2 - 1) × π
    -0.43499755859375 × 3.1415926535     		Λ = -1.36658513
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.784332275390625 × 2 - 1) × π
    -0.56866455078125 × 3.1415926535     		Φ = -1.78651237504025
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.36658513} λ = -1.36658513}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.78651237504025))-π/2
    2×atan(0.167543480715882)-π/2
    2×0.166001672295944-π/2
    0.332003344591888-1.57079632675     		φ = -1.23879298
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.36658513} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -78.299560°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23879298 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.977609°
  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 9257 KachelY 25701 -1.36658513 -1.23879298 -78.299560 -70.977609
    Oben rechts KachelX + 1 9258 KachelY 25701 -1.36639339 -1.23879298 -78.288574 -70.977609
    Unten links KachelX 9257 KachelY + 1 25702 -1.36658513 -1.23885547 -78.299560 -70.981190
    Unten rechts KachelX + 1 9258 KachelY + 1 25702 -1.36639339 -1.23885547 -78.288574 -70.981190
  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(-1.23879298--1.23885547) × R
    6.24900000001372e-05 × 6371000     		dl = 398.123790000874m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23879298--1.23885547) × R
    6.24900000001372e-05 × 6371000     		dr = 398.123790000874m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.36658513--1.36639339) × cos(-1.23879298) × R
    0.000191739999999996 × 0.325937627767215 × 6371000     		do = 398.157433646046m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.36658513--1.36639339) × cos(-1.23885547) × R
    0.000191739999999996 × 0.325878549630086 × 6371000     		du = 398.085265238781m
  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(-1.23879298)-sin(-1.23885547))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.325937627767215-0.325878549630086)×R²
    abs(-1.36639339--1.36658513)×5.90781371282989e-05×R²
    0.000191739999999996×5.90781371282989e-05×6371000²
    0.000191739999999996×5.90781371282989e-05×40589641000000     		ar = 158501.580571254m²