Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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10 / 967 / 198
↖ ↑ ↗
← N 73.428424°
E159.960937°		 ← 11.150 km → N 73.428424°
E160.312500°		 →
↑
11.182 km
↓
↑
11.182 km
↓
N 73.327858°
E159.960937°		 ← 11.215 km →
125.046 km²		 N 73.327858°
E160.312500°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 10 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 967 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 198 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.94482421875 y=0.19384765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.94482421875 × 210)
    floor (0.94482421875 × 1024)
    floor (967.5)     		tx = 967
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.19384765625 × 210)
    floor (0.19384765625 × 1024)
    floor (198.5)     		ty = 198
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 967 / 198 ti = "10/967/198"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/967/198.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 967 ÷ 210
    967 ÷ 1024     		x = 0.9443359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 198 ÷ 210
    198 ÷ 1024     		y = 0.193359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9443359375 × 2 - 1) × π
    0.888671875 × 3.1415926535     		Λ = 2.79184503
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.193359375 × 2 - 1) × π
    0.61328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.9266798695293
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.79184503} λ = 2.79184503}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.9266798695293))-π/2
    2×atan(6.86667409916354)-π/2
    2×1.42618204193254-π/2
    2.85236408386507-1.57079632675     		φ = 1.28156776
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.79184503} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 159.960937°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.28156776 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.428424°
  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 967 KachelY 198 2.79184503 1.28156776 159.960937 73.428424
    Oben rechts KachelX + 1 968 KachelY 198 2.79798096 1.28156776 160.312500 73.428424
    Unten links KachelX 967 KachelY + 1 199 2.79184503 1.27981256 159.960937 73.327858
    Unten rechts KachelX + 1 968 KachelY + 1 199 2.79798096 1.27981256 160.312500 73.327858
  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(1.28156776-1.27981256) × R
    0.00175519999999985 × 6371000     		dl = 11182.379199999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.28156776-1.27981256) × R
    0.00175519999999985 × 6371000     		dr = 11182.379199999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.79184503-2.79798096) × cos(1.28156776) × R
    0.00613592999999968 × 0.285212918947603 × 6371000     		do = 11149.5462881847m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.79184503-2.79798096) × cos(1.27981256) × R
    0.00613592999999968 × 0.286894775087066 × 6371000     		du = 11215.2934252576m
  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(1.28156776)-sin(1.27981256))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.285212918947603-0.286894775087066)×R²
    abs(2.79798096-2.79184503)×0.00168185613946242×R²
    0.00613592999999968×0.00168185613946242×6371000²
    0.00613592999999968×0.00168185613946242×40589641000000     		ar = 125046091.314212m²