Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58461 / 88061
↖ ↑ ↗
← S 52.477762°
W 19.432068°		 ← 185.99 m → S 52.477762°
W 19.429321°		 →
↑
186.03 m
↓
↑
186.03 m
↓
S 52.479435°
W 19.432068°		 ← 185.98 m →
34 599 m²		 S 52.479435°
W 19.429321°
↙ ↓ ↘

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 58461 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88061 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446025848388672 y=0.671855926513672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446025848388672 × 217)
    floor (0.446025848388672 × 131072)
    floor (58461.5)     		tx = 58461
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.671855926513672 × 217)
    floor (0.671855926513672 × 131072)
    floor (88061.5)     		ty = 88061
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58461 / 88061 ti = "17/58461/88061"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58461/88061.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58461 ÷ 217
    58461 ÷ 131072     		x = 0.446022033691406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88061 ÷ 217
    88061 ÷ 131072     		y = 0.671852111816406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446022033691406 × 2 - 1) × π
    -0.107955932617188 × 3.1415926535     		Λ = -0.33915356
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.671852111816406 × 2 - 1) × π
    -0.343704223632812 × 3.1415926535     		Φ = -1.07977866394176
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33915356} λ = -0.33915356}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.07977866394176))-π/2
    2×atan(0.339670698698927)-π/2
    2×0.327443298512586-π/2
    0.654886597025173-1.57079632675     		φ = -0.91590973
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33915356} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.432068°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.91590973 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.477762°
  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 58461 KachelY 88061 -0.33915356 -0.91590973 -19.432068 -52.477762
    Oben rechts KachelX + 1 58462 KachelY 88061 -0.33910563 -0.91590973 -19.429321 -52.477762
    Unten links KachelX 58461 KachelY + 1 88062 -0.33915356 -0.91593893 -19.432068 -52.479435
    Unten rechts KachelX + 1 58462 KachelY + 1 88062 -0.33910563 -0.91593893 -19.429321 -52.479435
  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(-0.91590973--0.91593893) × R
    2.92000000000625e-05 × 6371000     		dl = 186.033200000398m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.91590973--0.91593893) × R
    2.92000000000625e-05 × 6371000     		dr = 186.033200000398m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33915356--0.33910563) × cos(-0.91590973) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.609069305235779 × 6371000     		do = 185.986639457601m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33915356--0.33910563) × cos(-0.91593893) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.609046145959618 × 6371000     		du = 185.979567494019m
  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(-0.91590973)-sin(-0.91593893))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.609069305235779-0.609046145959618)×R²
    abs(-0.33910563--0.33915356)×2.31592761607002e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.31592761607002e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.31592761607002e-05×40589641000000     		ar = 34599.0318880725m²