Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 9377 / 5281
↖ ↑ ↗
← N 81.797974°
W128.490601°		 ← 87.15 m → N 81.797974°
W128.485107°		 →
↑
87.16 m
↓
↑
87.16 m
↓
N 81.797190°
W128.490601°		 ← 87.15 m →
7 596 m²		 N 81.797190°
W128.485107°
↙ ↓ ↘

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 9377 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5281 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.143089294433594 y=0.0805892944335938 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.143089294433594 × 216)
    floor (0.143089294433594 × 65536)
    floor (9377.5)     		tx = 9377
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0805892944335938 × 216)
    floor (0.0805892944335938 × 65536)
    floor (5281.5)     		ty = 5281
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 9377 / 5281 ti = "16/9377/5281"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/9377/5281.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9377 ÷ 216
    9377 ÷ 65536     		x = 0.143081665039062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5281 ÷ 216
    5281 ÷ 65536     		y = 0.0805816650390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.143081665039062 × 2 - 1) × π
    -0.713836669921875 × 3.1415926535     		Λ = -2.24258404
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0805816650390625 × 2 - 1) × π
    0.838836669921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.63528311971297
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.24258404} λ = -2.24258404}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.63528311971297))-π/2
    2×atan(13.9472606486634)-π/2
    2×1.49922014241862-π/2
    2.99844028483724-1.57079632675     		φ = 1.42764396
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.24258404} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -128.490601°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.42764396 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.797974°
  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 9377 KachelY 5281 -2.24258404 1.42764396 -128.490601 81.797974
    Oben rechts KachelX + 1 9378 KachelY 5281 -2.24248816 1.42764396 -128.485107 81.797974
    Unten links KachelX 9377 KachelY + 1 5282 -2.24258404 1.42763028 -128.490601 81.797190
    Unten rechts KachelX + 1 9378 KachelY + 1 5282 -2.24248816 1.42763028 -128.485107 81.797190
  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(1.42764396-1.42763028) × R
    1.36799999999049e-05 × 6371000     		dl = 87.155279999394m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.42764396-1.42763028) × R
    1.36799999999049e-05 × 6371000     		dr = 87.155279999394m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.24258404--2.24248816) × cos(1.42764396) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.14266394015205 × 6371000     		do = 87.1464789844541m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.24258404--2.24248816) × cos(1.42763028) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.142677480208522 × 6371000     		du = 87.154749947989m
  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(1.42764396)-sin(1.42763028))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.14266394015205-0.142677480208522)×R²
    abs(-2.24248816--2.24258404)×1.35400564715837e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.35400564715837e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.35400564715837e-05×40589641000000     		ar = 7595.63620635651m²