Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58783 / 89730
↖ ↑ ↗
← S 55.182004°
W 18.547668°		 ← 174.35 m → S 55.182004°
W 18.544922°		 →
↑
174.37 m
↓
↑
174.37 m
↓
S 55.183572°
W 18.547668°		 ← 174.35 m →
30 402 m²		 S 55.183572°
W 18.544922°
↙ ↓ ↘

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 58783 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 89730 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448482513427734 y=0.684589385986328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448482513427734 × 217)
    floor (0.448482513427734 × 131072)
    floor (58783.5)     		tx = 58783
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.684589385986328 × 217)
    floor (0.684589385986328 × 131072)
    floor (89730.5)     		ty = 89730
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58783 / 89730 ti = "17/58783/89730"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58783/89730.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58783 ÷ 217
    58783 ÷ 131072     		x = 0.448478698730469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 89730 ÷ 217
    89730 ÷ 131072     		y = 0.684585571289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448478698730469 × 2 - 1) × π
    -0.103042602539062 × 3.1415926535     		Λ = -0.32371788
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.684585571289062 × 2 - 1) × π
    -0.369171142578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.15978534940764
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32371788} λ = -0.32371788}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.15978534940764))-π/2
    2×atan(0.313553478099464)-π/2
    2×0.30384433260537-π/2
    0.60768866521074-1.57079632675     		φ = -0.96310766
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32371788} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.547668°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.96310766 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.182004°
  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 58783 KachelY 89730 -0.32371788 -0.96310766 -18.547668 -55.182004
    Oben rechts KachelX + 1 58784 KachelY 89730 -0.32366995 -0.96310766 -18.544922 -55.182004
    Unten links KachelX 58783 KachelY + 1 89731 -0.32371788 -0.96313503 -18.547668 -55.183572
    Unten rechts KachelX + 1 58784 KachelY + 1 89731 -0.32366995 -0.96313503 -18.544922 -55.183572
  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(-0.96310766--0.96313503) × R
    2.7369999999971e-05 × 6371000     		dl = 174.374269999815m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.96310766--0.96313503) × R
    2.7369999999971e-05 × 6371000     		dr = 174.374269999815m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32371788--0.32366995) × cos(-0.96310766) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.570971451904021 × 6371000     		do = 174.353001625566m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32371788--0.32366995) × cos(-0.96313503) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.570948981743592 × 6371000     		du = 174.346140091763m
  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(-0.96310766)-sin(-0.96313503))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.570971451904021-0.570948981743592)×R²
    abs(-0.32366995--0.32371788)×2.24701604291111e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.24701604291111e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.24701604291111e-05×40589641000000     		ar = 30402.0791452197m²