Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65021 / 47615
↖ ↑ ↗
← N 44.089558°
W  1.414490°		 ← 219.33 m → N 44.089558°
W  1.411743°		 →
↑
219.35 m
↓
↑
219.35 m
↓
N 44.087585°
W  1.414490°		 ← 219.33 m →
48 111 m²		 N 44.087585°
W  1.411743°
↙ ↓ ↘

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 65021 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47615 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.496074676513672 y=0.363277435302734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.496074676513672 × 217)
    floor (0.496074676513672 × 131072)
    floor (65021.5)     		tx = 65021
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.363277435302734 × 217)
    floor (0.363277435302734 × 131072)
    floor (47615.5)     		ty = 47615
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65021 / 47615 ti = "17/65021/47615"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65021/47615.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65021 ÷ 217
    65021 ÷ 131072     		x = 0.496070861816406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47615 ÷ 217
    47615 ÷ 131072     		y = 0.363273620605469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.496070861816406 × 2 - 1) × π
    -0.0078582763671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.02468750
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.363273620605469 × 2 - 1) × π
    0.273452758789062 × 3.1415926535     		Φ = 0.859077178091026
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.02468750} λ = -0.02468750}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.859077178091026))-π/2
    2×atan(2.36098092316791)-π/2
    2×1.17015213808742-π/2
    2.34030427617484-1.57079632675     		φ = 0.76950795
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.02468750} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.414490°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76950795 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.089558°
  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 65021 KachelY 47615 -0.02468750 0.76950795 -1.414490 44.089558
    Oben rechts KachelX + 1 65022 KachelY 47615 -0.02463957 0.76950795 -1.411743 44.089558
    Unten links KachelX 65021 KachelY + 1 47616 -0.02468750 0.76947352 -1.414490 44.087585
    Unten rechts KachelX + 1 65022 KachelY + 1 47616 -0.02463957 0.76947352 -1.411743 44.087585
  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(0.76950795-0.76947352) × R
    3.44300000000297e-05 × 6371000     		dl = 219.353530000189m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76950795-0.76947352) × R
    3.44300000000297e-05 × 6371000     		dr = 219.353530000189m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.02468750--0.02463957) × cos(0.76950795) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.718253116033464 × 6371000     		do = 219.327229565811m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.02468750--0.02463957) × cos(0.76947352) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.71827707137878 × 6371000     		du = 219.334544618686m
  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(0.76950795)-sin(0.76947352))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.718253116033464-0.71827707137878)×R²
    abs(-0.02463957--0.02468750)×2.39553453159624e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.39553453159624e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.39553453159624e-05×40589641000000     		ar = 48111.0043264185m²