Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 45060 / 12284
↖ ↑ ↗
← N 74.025591°
E 67.521973°		 ← 168.09 m → N 74.025591°
E 67.527466°		 →
↑
168.07 m
↓
↑
168.07 m
↓
N 74.024080°
E 67.521973°		 ← 168.11 m →
28 252 m²		 N 74.024080°
E 67.527466°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 45060 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12284 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.687568664550781 y=0.187446594238281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.687568664550781 × 216)
    floor (0.687568664550781 × 65536)
    floor (45060.5)     		tx = 45060
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.187446594238281 × 216)
    floor (0.187446594238281 × 65536)
    floor (12284.5)     		ty = 12284
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 45060 / 12284 ti = "16/45060/12284"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/45060/12284.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 45060 ÷ 216
    45060 ÷ 65536     		x = 0.68756103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12284 ÷ 216
    12284 ÷ 65536     		y = 0.18743896484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.68756103515625 × 2 - 1) × π
    0.3751220703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.17848074
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.18743896484375 × 2 - 1) × π
    0.6251220703125 × 3.1415926535     		Φ = 1.96387890363446
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.17848074} λ = 1.17848074}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.96387890363446))-π/2
    2×atan(7.12691814769269)-π/2
    2×1.43139331439121-π/2
    2.86278662878243-1.57079632675     		φ = 1.29199030
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.17848074} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.521973°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.29199030 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 74.025591°
  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 45060 KachelY 12284 1.17848074 1.29199030 67.521973 74.025591
    Oben rechts KachelX + 1 45061 KachelY 12284 1.17857661 1.29199030 67.527466 74.025591
    Unten links KachelX 45060 KachelY + 1 12285 1.17848074 1.29196392 67.521973 74.024080
    Unten rechts KachelX + 1 45061 KachelY + 1 12285 1.17857661 1.29196392 67.527466 74.024080
  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(1.29199030-1.29196392) × R
    2.63799999999925e-05 × 6371000     		dl = 168.066979999952m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.29199030-1.29196392) × R
    2.63799999999925e-05 × 6371000     		dr = 168.066979999952m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.17848074-1.17857661) × cos(1.29199030) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.275207977412371 × 6371000     		do = 168.093666809908m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.17848074-1.17857661) × cos(1.29196392) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.275233338645375 × 6371000     		du = 168.10915714086m
  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(1.29199030)-sin(1.29196392))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.275207977412371-0.275233338645375)×R²
    abs(1.17857661-1.17848074)×2.53612330048392e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.53612330048392e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.53612330048392e-05×40589641000000     		ar = 28252.2966460377m²