Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 16432 / 114672
↖ ↑ ↗
← S 79.163075°
W134.868164°		 ← 57.42 m → S 79.163075°
W134.865417°		 →
↑
57.40 m
↓
↑
57.40 m
↓
S 79.163592°
W134.868164°		 ← 57.42 m →
3 296 m²		 S 79.163592°
W134.865417°
↙ ↓ ↘

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 16432 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 114672 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.125370025634766 y=0.874881744384766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.125370025634766 × 217)
    floor (0.125370025634766 × 131072)
    floor (16432.5)     		tx = 16432
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.874881744384766 × 217)
    floor (0.874881744384766 × 131072)
    floor (114672.5)     		ty = 114672
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 16432 / 114672 ti = "17/16432/114672"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/16432/114672.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16432 ÷ 217
    16432 ÷ 131072     		x = 0.1253662109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 114672 ÷ 217
    114672 ÷ 131072     		y = 0.8748779296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1253662109375 × 2 - 1) × π
    -0.749267578125 × 3.1415926535     		Λ = -2.35389352
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.8748779296875 × 2 - 1) × π
    -0.749755859375 × 3.1415926535     		Φ = -2.35542749973108
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.35389352} λ = -2.35389352}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.35542749973108))-π/2
    2×atan(0.0948529482560427)-π/2
    2×0.0945700074994685-π/2
    0.189140014998937-1.57079632675     		φ = -1.38165631
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.35389352} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -134.868164°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38165631 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.163075°
  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 16432 KachelY 114672 -2.35389352 -1.38165631 -134.868164 -79.163075
    Oben rechts KachelX + 1 16433 KachelY 114672 -2.35384558 -1.38165631 -134.865417 -79.163075
    Unten links KachelX 16432 KachelY + 1 114673 -2.35389352 -1.38166532 -134.868164 -79.163592
    Unten rechts KachelX + 1 16433 KachelY + 1 114673 -2.35384558 -1.38166532 -134.865417 -79.163592
  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(-1.38165631--1.38166532) × R
    9.00999999986496e-06 × 6371000     		dl = 57.4027099991397m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38165631--1.38166532) × R
    9.00999999986496e-06 × 6371000     		dr = 57.4027099991397m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.35389352--2.35384558) × cos(-1.38165631) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.188014318093767 × 6371000     		do = 57.4244122343467m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.35389352--2.35384558) × cos(-1.38166532) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.188005468767886 × 6371000     		du = 57.4217094224409m
  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(-1.38165631)-sin(-1.38166532))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.188014318093767-0.188005468767886)×R²
    abs(-2.35384558--2.35389352)×8.84932588113285e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.84932588113285e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.84932588113285e-06×40589641000000     		ar = 3296.23930811667m²