Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 99976 / 99666
↖ ↑ ↗
← S 67.960209°
E 94.592285°		 ← 114.61 m → S 67.960209°
E 94.595032°		 →
↑
114.61 m
↓
↑
114.61 m
↓
S 67.961240°
E 94.592285°		 ← 114.61 m →
13 136 m²		 S 67.961240°
E 94.595032°
↙ ↓ ↘

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 99976 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99666 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.762760162353516 y=0.760395050048828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.762760162353516 × 217)
    floor (0.762760162353516 × 131072)
    floor (99976.5)     		tx = 99976
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.760395050048828 × 217)
    floor (0.760395050048828 × 131072)
    floor (99666.5)     		ty = 99666
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 99976 / 99666 ti = "17/99976/99666"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/99976/99666.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 99976 ÷ 217
    99976 ÷ 131072     		x = 0.76275634765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99666 ÷ 217
    99666 ÷ 131072     		y = 0.760391235351562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.76275634765625 × 2 - 1) × π
    0.5255126953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.65094682
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.760391235351562 × 2 - 1) × π
    -0.520782470703125 × 3.1415926535     		Φ = -1.63608638403252
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.65094682} λ = 1.65094682}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.63608638403252))-π/2
    2×atan(0.194740693158597)-π/2
    2×0.192333457399594-π/2
    0.384666914799188-1.57079632675     		φ = -1.18612941
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.65094682} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 94.592285°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18612941 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.960209°
  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 99976 KachelY 99666 1.65094682 -1.18612941 94.592285 -67.960209
    Oben rechts KachelX + 1 99977 KachelY 99666 1.65099476 -1.18612941 94.595032 -67.960209
    Unten links KachelX 99976 KachelY + 1 99667 1.65094682 -1.18614740 94.592285 -67.961240
    Unten rechts KachelX + 1 99977 KachelY + 1 99667 1.65099476 -1.18614740 94.595032 -67.961240
  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(-1.18612941--1.18614740) × R
    1.79900000001343e-05 × 6371000     		dl = 114.614290000856m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18612941--1.18614740) × R
    1.79900000001343e-05 × 6371000     		dr = 114.614290000856m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.65094682-1.65099476) × cos(-1.18612941) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.375250414927674 × 6371000     		do = 114.611135664517m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.65094682-1.65099476) × cos(-1.18614740) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.37523373951366 × 6371000     		du = 114.606042563852m
  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(-1.18612941)-sin(-1.18614740))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.375250414927674-0.37523373951366)×R²
    abs(1.65099476-1.65094682)×1.66754140141223e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.66754140141223e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.66754140141223e-05×40589641000000     		ar = 13135.7820697365m²