Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 87040 / 119808
↖ ↑ ↗
← S 81.518272°
E 59.062500°		 ← 45.05 m → S 81.518272°
E 59.065247°		 →
↑
45.04 m
↓
↑
45.04 m
↓
S 81.518677°
E 59.062500°		 ← 45.05 m →
2 029 m²		 S 81.518677°
E 59.065247°
↙ ↓ ↘

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 87040 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 119808 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.664066314697266 y=0.914066314697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.664066314697266 × 217)
    floor (0.664066314697266 × 131072)
    floor (87040.5)     		tx = 87040
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.914066314697266 × 217)
    floor (0.914066314697266 × 131072)
    floor (119808.5)     		ty = 119808
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 87040 / 119808 ti = "17/87040/119808"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/87040/119808.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 87040 ÷ 217
    87040 ÷ 131072     		x = 0.6640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 119808 ÷ 217
    119808 ÷ 131072     		y = 0.9140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6640625 × 2 - 1) × π
    0.328125 × 3.1415926535     		Λ = 1.03083509
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9140625 × 2 - 1) × π
    -0.828125 × 3.1415926535     		Φ = -2.60163141617969
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.03083509} λ = 1.03083509}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.60163141617969))-π/2
    2×atan(0.0741525058836444)-π/2
    2×0.0740170410122265-π/2
    0.148034082024453-1.57079632675     		φ = -1.42276224
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.03083509} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 59.062500°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42276224 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.518272°
  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 87040 KachelY 119808 1.03083509 -1.42276224 59.062500 -81.518272
    Oben rechts KachelX + 1 87041 KachelY 119808 1.03088303 -1.42276224 59.065247 -81.518272
    Unten links KachelX 87040 KachelY + 1 119809 1.03083509 -1.42276931 59.062500 -81.518677
    Unten rechts KachelX + 1 87041 KachelY + 1 119809 1.03088303 -1.42276931 59.065247 -81.518677
  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(-1.42276224--1.42276931) × R
    7.07000000010893e-06 × 6371000     		dl = 45.042970000694m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42276224--1.42276931) × R
    7.07000000010893e-06 × 6371000     		dr = 45.042970000694m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.03083509-1.03088303) × cos(-1.42276224) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.147494006831501 × 6371000     		do = 45.0484661820468m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.03083509-1.03088303) × cos(-1.42276931) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.147487014152762 × 6371000     		du = 45.0463304379684m
  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(-1.42276224)-sin(-1.42276931))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.147494006831501-0.147487014152762)×R²
    abs(1.03088303-1.03083509)×6.99267873879861e-06×R²
    4.79399999999686e-05×6.99267873879861e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×6.99267873879861e-06×40589641000000     		ar = 2029.06861077763m²