Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58954 / 88868
↖ ↑ ↗
← S 53.807139°
W 18.078003°		 ← 180.32 m → S 53.807139°
W 18.075257°		 →
↑
180.36 m
↓
↑
180.36 m
↓
S 53.808761°
W 18.078003°		 ← 180.31 m →
32 522 m²		 S 53.808761°
W 18.075257°
↙ ↓ ↘

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 58954 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88868 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449787139892578 y=0.678012847900391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449787139892578 × 217)
    floor (0.449787139892578 × 131072)
    floor (58954.5)     		tx = 58954
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.678012847900391 × 217)
    floor (0.678012847900391 × 131072)
    floor (88868.5)     		ty = 88868
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58954 / 88868 ti = "17/58954/88868"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58954/88868.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58954 ÷ 217
    58954 ÷ 131072     		x = 0.449783325195312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88868 ÷ 217
    88868 ÷ 131072     		y = 0.678009033203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449783325195312 × 2 - 1) × π
    -0.100433349609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.31552067
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.678009033203125 × 2 - 1) × π
    -0.35601806640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.11846374193515
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31552067} λ = -0.31552067}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.11846374193515))-π/2
    2×atan(0.326781429810819)-π/2
    2×0.315842296739481-π/2
    0.631684593478962-1.57079632675     		φ = -0.93911173
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31552067} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.078003°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93911173 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.807139°
  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 58954 KachelY 88868 -0.31552067 -0.93911173 -18.078003 -53.807139
    Oben rechts KachelX + 1 58955 KachelY 88868 -0.31547274 -0.93911173 -18.075257 -53.807139
    Unten links KachelX 58954 KachelY + 1 88869 -0.31552067 -0.93914004 -18.078003 -53.808761
    Unten rechts KachelX + 1 58955 KachelY + 1 88869 -0.31547274 -0.93914004 -18.075257 -53.808761
  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(-0.93911173--0.93914004) × R
    2.83099999999203e-05 × 6371000     		dl = 180.363009999493m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93911173--0.93914004) × R
    2.83099999999203e-05 × 6371000     		dr = 180.363009999493m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31552067--0.31547274) × cos(-0.93911173) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.590505121892295 × 6371000     		do = 180.317842746539m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31552067--0.31547274) × cos(-0.93914004) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.590482274526216 × 6371000     		du = 180.310866028453m
  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(-0.93911173)-sin(-0.93914004))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.590505121892295-0.590482274526216)×R²
    abs(-0.31547274--0.31552067)×2.28473660794926e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.28473660794926e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.28473660794926e-05×40589641000000     		ar = 32522.0397055168m²