Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24960 / 24960
↖ ↑ ↗
← S 68.138852°
E 94.218750°		 ← 454.89 m → S 68.138852°
E 94.229736°		 →
↑
454.83 m
↓
↑
454.83 m
↓
S 68.142942°
E 94.218750°		 ← 454.81 m →
206 876 m²		 S 68.142942°
E 94.229736°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 24960 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24960 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.761734008789062 y=0.761734008789062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.761734008789062 × 215)
    floor (0.761734008789062 × 32768)
    floor (24960.5)     		tx = 24960
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.761734008789062 × 215)
    floor (0.761734008789062 × 32768)
    floor (24960.5)     		ty = 24960
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24960 / 24960 ti = "15/24960/24960"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24960/24960.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24960 ÷ 215
    24960 ÷ 32768     		x = 0.76171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24960 ÷ 215
    24960 ÷ 32768     		y = 0.76171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.76171875 × 2 - 1) × π
    0.5234375 × 3.1415926535     		Λ = 1.64442740
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76171875 × 2 - 1) × π
    -0.5234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.64442740456641
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.64442740} λ = 1.64442740}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64442740456641))-π/2
    2×atan(0.193123112552967)-π/2
    2×0.190774508502458-π/2
    0.381549017004917-1.57079632675     		φ = -1.18924731
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.64442740} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 94.218750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18924731 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.138852°
  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 24960 KachelY 24960 1.64442740 -1.18924731 94.218750 -68.138852
    Oben rechts KachelX + 1 24961 KachelY 24960 1.64461915 -1.18924731 94.229736 -68.138852
    Unten links KachelX 24960 KachelY + 1 24961 1.64442740 -1.18931870 94.218750 -68.142942
    Unten rechts KachelX + 1 24961 KachelY + 1 24961 1.64461915 -1.18931870 94.229736 -68.142942
  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(-1.18924731--1.18931870) × R
    7.13900000000045e-05 × 6371000     		dl = 454.825690000029m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18924731--1.18931870) × R
    7.13900000000045e-05 × 6371000     		dr = 454.825690000029m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.64442740-1.64461915) × cos(-1.18924731) × R
    0.000191749999999935 × 0.372358540952008 × 6371000     		do = 454.887808699551m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.64442740-1.64461915) × cos(-1.18931870) × R
    0.000191749999999935 × 0.372292283732368 × 6371000     		du = 454.806866279443m
  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(-1.18924731)-sin(-1.18931870))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.372358540952008-0.372292283732368)×R²
    abs(1.64461915-1.64442740)×6.62572196400979e-05×R²
    0.000191749999999935×6.62572196400979e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.62572196400979e-05×40589641000000     		ar = 206876.254207057m²