Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65538 / 43258
↖ ↑ ↗
← N 52.062623°
E  0.005493°		 ← 187.78 m → N 52.062623°
E  0.008240°		 →
↑
187.75 m
↓
↑
187.75 m
↓
N 52.060935°
E  0.005493°		 ← 187.78 m →
35 256 m²		 N 52.060935°
E  0.008240°
↙ ↓ ↘

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 65538 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43258 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.500019073486328 y=0.330036163330078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.500019073486328 × 217)
    floor (0.500019073486328 × 131072)
    floor (65538.5)     		tx = 65538
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330036163330078 × 217)
    floor (0.330036163330078 × 131072)
    floor (43258.5)     		ty = 43258
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65538 / 43258 ti = "17/65538/43258"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65538/43258.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65538 ÷ 217
    65538 ÷ 131072     		x = 0.500015258789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43258 ÷ 217
    43258 ÷ 131072     		y = 0.330032348632812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.500015258789062 × 2 - 1) × π
    3.0517578125e-05 × 3.1415926535     		Λ = 0.00009587
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.330032348632812 × 2 - 1) × π
    0.339935302734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.06793824973561
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.00009587} λ = 0.00009587}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06793824973561))-π/2
    2×atan(2.90937490763408)-π/2
    2×1.23973025954382-π/2
    2.47946051908763-1.57079632675     		φ = 0.90866419
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.00009587} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 0.005493°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90866419 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.062623°
  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 65538 KachelY 43258 0.00009587 0.90866419 0.005493 52.062623
    Oben rechts KachelX + 1 65539 KachelY 43258 0.00014381 0.90866419 0.008240 52.062623
    Unten links KachelX 65538 KachelY + 1 43259 0.00009587 0.90863472 0.005493 52.060935
    Unten rechts KachelX + 1 65539 KachelY + 1 43259 0.00014381 0.90863472 0.008240 52.060935
  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(0.90866419-0.90863472) × R
    2.94699999999759e-05 × 6371000     		dl = 187.753369999846m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90866419-0.90863472) × R
    2.94699999999759e-05 × 6371000     		dr = 187.753369999846m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.00009587-0.00014381) × cos(0.90866419) × R
    4.794e-05 × 0.61479982858538 × 6371000     		do = 187.775692597563m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.00009587-0.00014381) × cos(0.90863472) × R
    4.794e-05 × 0.614823070811951 × 6371000     		du = 187.782791371812m
  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(0.90866419)-sin(0.90863472))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.61479982858538-0.614823070811951)×R²
    abs(0.00014381-0.00009587)×2.32422265711296e-05×R²
    4.794e-05×2.32422265711296e-05×6371000²
    4.794e-05×2.32422265711296e-05×40589641000000     		ar = 35256.1855012091m²