Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64974 / 44656
↖ ↑ ↗
← N 49.639177°
W  1.543579°		 ← 197.79 m → N 49.639177°
W  1.540832°		 →
↑
197.76 m
↓
↑
197.76 m
↓
N 49.637399°
W  1.543579°		 ← 197.80 m →
39 116 m²		 N 49.637399°
W  1.540832°
↙ ↓ ↘

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 64974 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44656 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.495716094970703 y=0.340702056884766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.495716094970703 × 217)
    floor (0.495716094970703 × 131072)
    floor (64974.5)     		tx = 64974
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.340702056884766 × 217)
    floor (0.340702056884766 × 131072)
    floor (44656.5)     		ty = 44656
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64974 / 44656 ti = "17/64974/44656"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64974/44656.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64974 ÷ 217
    64974 ÷ 131072     		x = 0.495712280273438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44656 ÷ 217
    44656 ÷ 131072     		y = 0.3406982421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.495712280273438 × 2 - 1) × π
    -0.008575439453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.02694054
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3406982421875 × 2 - 1) × π
    0.318603515625 × 3.1415926535     		Φ = 1.00092246406677
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.02694054} λ = -0.02694054}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00092246406677))-π/2
    2×atan(2.72079050267217)-π/2
    2×1.21858170341818-π/2
    2.43716340683636-1.57079632675     		φ = 0.86636708
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.02694054} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.543579°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.86636708 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.639177°
  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 64974 KachelY 44656 -0.02694054 0.86636708 -1.543579 49.639177
    Oben rechts KachelX + 1 64975 KachelY 44656 -0.02689260 0.86636708 -1.540832 49.639177
    Unten links KachelX 64974 KachelY + 1 44657 -0.02694054 0.86633604 -1.543579 49.637399
    Unten rechts KachelX + 1 64975 KachelY + 1 44657 -0.02689260 0.86633604 -1.540832 49.637399
  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(0.86636708-0.86633604) × R
    3.10399999999822e-05 × 6371000     		dl = 197.755839999887m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.86636708-0.86633604) × R
    3.10399999999822e-05 × 6371000     		dr = 197.755839999887m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.02694054--0.02689260) × cos(0.86636708) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.647599031773501 × 6371000     		do = 197.793413502704m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.02694054--0.02689260) × cos(0.86633604) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.647622683360922 × 6371000     		du = 197.800637306294m
  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(0.86636708)-sin(0.86633604))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.647599031773501-0.647622683360922)×R²
    abs(-0.02689260--0.02694054)×2.3651587420459e-05×R²
    4.79399999999998e-05×2.3651587420459e-05×6371000²
    4.79399999999998e-05×2.3651587420459e-05×40589641000000     		ar = 39115.5169115581m²