Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 99132 / 100492
↖ ↑ ↗
← S 68.796068°
E 92.274170°		 ← 110.47 m → S 68.796068°
E 92.276917°		 →
↑
110.41 m
↓
↑
110.41 m
↓
S 68.797061°
E 92.274170°		 ← 110.46 m →
12 197 m²		 S 68.797061°
E 92.276917°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 99132 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100492 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.756320953369141 y=0.766696929931641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.756320953369141 × 217)
    floor (0.756320953369141 × 131072)
    floor (99132.5)     		tx = 99132
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766696929931641 × 217)
    floor (0.766696929931641 × 131072)
    floor (100492.5)     		ty = 100492
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 99132 / 100492 ti = "17/99132/100492"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/99132/100492.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 99132 ÷ 217
    99132 ÷ 131072     		x = 0.756317138671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100492 ÷ 217
    100492 ÷ 131072     		y = 0.766693115234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.756317138671875 × 2 - 1) × π
    0.51263427734375 × 3.1415926535     		Λ = 1.61048808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.766693115234375 × 2 - 1) × π
    -0.53338623046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.67568226311868
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.61048808} λ = 1.61048808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67568226311868))-π/2
    2×atan(0.187180429603739)-π/2
    2×0.185039215072505-π/2
    0.370078430145009-1.57079632675     		φ = -1.20071790
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.61048808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 92.274170°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20071790 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.796068°
  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 99132 KachelY 100492 1.61048808 -1.20071790 92.274170 -68.796068
    Oben rechts KachelX + 1 99133 KachelY 100492 1.61053602 -1.20071790 92.276917 -68.796068
    Unten links KachelX 99132 KachelY + 1 100493 1.61048808 -1.20073523 92.274170 -68.797061
    Unten rechts KachelX + 1 99133 KachelY + 1 100493 1.61053602 -1.20073523 92.276917 -68.797061
  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(-1.20071790--1.20073523) × R
    1.73300000001486e-05 × 6371000     		dl = 110.409430000947m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20071790--1.20073523) × R
    1.73300000001486e-05 × 6371000     		dr = 110.409430000947m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.61048808-1.61053602) × cos(-1.20071790) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.361688550298292 × 6371000     		do = 110.468993124311m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.61048808-1.61053602) × cos(-1.20073523) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.361672393502615 × 6371000     		du = 110.464058423035m
  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(-1.20071790)-sin(-1.20073523))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.361688550298292-0.361672393502615)×R²
    abs(1.61053602-1.61048808)×1.61567956770692e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.61567956770692e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.61567956770692e-05×40589641000000     		ar = 12196.5461452592m²