Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58344 / 90133
↖ ↑ ↗
← S 55.808999°
W 19.753418°		 ← 171.60 m → S 55.808999°
W 19.750672°		 →
↑
171.63 m
↓
↑
171.63 m
↓
S 55.810542°
W 19.753418°		 ← 171.59 m →
29 452 m²		 S 55.810542°
W 19.750672°
↙ ↓ ↘

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 58344 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 90133 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445133209228516 y=0.687664031982422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445133209228516 × 217)
    floor (0.445133209228516 × 131072)
    floor (58344.5)     		tx = 58344
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.687664031982422 × 217)
    floor (0.687664031982422 × 131072)
    floor (90133.5)     		ty = 90133
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58344 / 90133 ti = "17/58344/90133"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58344/90133.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58344 ÷ 217
    58344 ÷ 131072     		x = 0.44512939453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 90133 ÷ 217
    90133 ÷ 131072     		y = 0.687660217285156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44512939453125 × 2 - 1) × π
    -0.1097412109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34476218
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.687660217285156 × 2 - 1) × π
    -0.375320434570312 × 3.1415926535     		Φ = -1.17910391995452
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34476218} λ = -0.34476218}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.17910391995452))-π/2
    2×atan(0.307554208350232)-π/2
    2×0.298372771074468-π/2
    0.596745542148936-1.57079632675     		φ = -0.97405078
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34476218} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.753418°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.97405078 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.808999°
  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 58344 KachelY 90133 -0.34476218 -0.97405078 -19.753418 -55.808999
    Oben rechts KachelX + 1 58345 KachelY 90133 -0.34471425 -0.97405078 -19.750672 -55.808999
    Unten links KachelX 58344 KachelY + 1 90134 -0.34476218 -0.97407772 -19.753418 -55.810542
    Unten rechts KachelX + 1 58345 KachelY + 1 90134 -0.34471425 -0.97407772 -19.750672 -55.810542
  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(-0.97405078--0.97407772) × R
    2.69400000000308e-05 × 6371000     		dl = 171.634740000196m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.97405078--0.97407772) × R
    2.69400000000308e-05 × 6371000     		dr = 171.634740000196m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34476218--0.34471425) × cos(-0.97405078) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.561953471806233 × 6371000     		do = 171.599252916205m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34476218--0.34471425) × cos(-0.97407772) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.561931187673671 × 6371000     		du = 171.59244818825m
  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(-0.97405078)-sin(-0.97407772))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.561953471806233-0.561931187673671)×R²
    abs(-0.34471425--0.34476218)×2.22841325617784e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.22841325617784e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.22841325617784e-05×40589641000000     		ar = 29451.8091964913m²