Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58336 / 89375
↖ ↑ ↗
← S 54.621388°
W 19.775391°		 ← 176.83 m → S 54.621388°
W 19.772644°		 →
↑
176.86 m
↓
↑
176.86 m
↓
S 54.622978°
W 19.775391°		 ← 176.83 m →
31 274 m²		 S 54.622978°
W 19.772644°
↙ ↓ ↘

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 58336 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 89375 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445072174072266 y=0.681880950927734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445072174072266 × 217)
    floor (0.445072174072266 × 131072)
    floor (58336.5)     		tx = 58336
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.681880950927734 × 217)
    floor (0.681880950927734 × 131072)
    floor (89375.5)     		ty = 89375
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58336 / 89375 ti = "17/58336/89375"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58336/89375.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58336 ÷ 217
    58336 ÷ 131072     		x = 0.445068359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 89375 ÷ 217
    89375 ÷ 131072     		y = 0.681877136230469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445068359375 × 2 - 1) × π
    -0.10986328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.34514568
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.681877136230469 × 2 - 1) × π
    -0.363754272460938 × 3.1415926535     		Φ = -1.14276775004252
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34514568} λ = -0.34514568}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.14276775004252))-π/2
    2×atan(0.318935066552973)-π/2
    2×0.308736632483191-π/2
    0.617473264966383-1.57079632675     		φ = -0.95332306
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34514568} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.775391°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95332306 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.621388°
  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 58336 KachelY 89375 -0.34514568 -0.95332306 -19.775391 -54.621388
    Oben rechts KachelX + 1 58337 KachelY 89375 -0.34509774 -0.95332306 -19.772644 -54.621388
    Unten links KachelX 58336 KachelY + 1 89376 -0.34514568 -0.95335082 -19.775391 -54.622978
    Unten rechts KachelX + 1 58337 KachelY + 1 89376 -0.34509774 -0.95335082 -19.772644 -54.622978
  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(-0.95332306--0.95335082) × R
    2.77600000000433e-05 × 6371000     		dl = 176.858960000276m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95332306--0.95335082) × R
    2.77600000000433e-05 × 6371000     		dr = 176.858960000276m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34514568--0.34509774) × cos(-0.95332306) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.578976854230291 × 6371000     		do = 176.834434146248m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34514568--0.34509774) × cos(-0.95335082) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.578954220058383 × 6371000     		du = 176.827521087543m
  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(-0.95332306)-sin(-0.95335082))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.578976854230291-0.578954220058383)×R²
    abs(-0.34509774--0.34514568)×2.26341719079537e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.26341719079537e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.26341719079537e-05×40589641000000     		ar = 31274.1427990266m²