Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63589 / 63611
↖ ↑ ↗
← N  5.279683°
W  5.347595°		 ← 304.07 m → N  5.279683°
W  5.344849°		 →
↑
304.15 m
↓
↑
304.15 m
↓
N  5.276948°
W  5.347595°		 ← 304.07 m →
92 482 m²		 N  5.276948°
W  5.344849°
↙ ↓ ↘

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 63589 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 63611 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.485149383544922 y=0.485317230224609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.485149383544922 × 217)
    floor (0.485149383544922 × 131072)
    floor (63589.5)     		tx = 63589
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.485317230224609 × 217)
    floor (0.485317230224609 × 131072)
    floor (63611.5)     		ty = 63611
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63589 / 63611 ti = "17/63589/63611"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63589/63611.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63589 ÷ 217
    63589 ÷ 131072     		x = 0.485145568847656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 63611 ÷ 217
    63611 ÷ 131072     		y = 0.485313415527344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.485145568847656 × 2 - 1) × π
    -0.0297088623046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.09333314
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.485313415527344 × 2 - 1) × π
    0.0293731689453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.0922785317686081
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.09333314} λ = -0.09333314}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0922785317686081))-π/2
    2×atan(1.09667023704566)-π/2
    2×0.831472086511639-π/2
    1.66294417302328-1.57079632675     		φ = 0.09214785
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.09333314} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -5.347595°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.09214785 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 5.279683°
  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 63589 KachelY 63611 -0.09333314 0.09214785 -5.347595 5.279683
    Oben rechts KachelX + 1 63590 KachelY 63611 -0.09328521 0.09214785 -5.344849 5.279683
    Unten links KachelX 63589 KachelY + 1 63612 -0.09333314 0.09210011 -5.347595 5.276948
    Unten rechts KachelX + 1 63590 KachelY + 1 63612 -0.09328521 0.09210011 -5.344849 5.276948
  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(0.09214785-0.09210011) × R
    4.77400000000044e-05 × 6371000     		dl = 304.151540000028m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.09214785-0.09210011) × R
    4.77400000000044e-05 × 6371000     		dr = 304.151540000028m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.09333314--0.09328521) × cos(0.09214785) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.995757390225146 × 6371000     		do = 304.066498066663m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.09333314--0.09328521) × cos(0.09210011) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.995761782005747 × 6371000     		du = 304.067839149702m
  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(0.09214785)-sin(0.09210011))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.995757390225146-0.995761782005747)×R²
    abs(-0.09328521--0.09333314)×4.39178060096523e-06×R²
    4.79300000000016e-05×4.39178060096523e-06×6371000²
    4.79300000000016e-05×4.39178060096523e-06×40589641000000     		ar = 92482.4976132038m²