Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 66669 / 64485
↖ ↑ ↗
← N  2.885437°
E  3.111878°		 ← 304.97 m → N  2.885437°
E  3.114624°		 →
↑
305.04 m
↓
↑
305.04 m
↓
N  2.882694°
E  3.111878°		 ← 304.98 m →
93 031 m²		 N  2.882694°
E  3.114624°
↙ ↓ ↘

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 66669 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 64485 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.508647918701172 y=0.491985321044922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.508647918701172 × 217)
    floor (0.508647918701172 × 131072)
    floor (66669.5)     		tx = 66669
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.491985321044922 × 217)
    floor (0.491985321044922 × 131072)
    floor (64485.5)     		ty = 64485
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 66669 / 64485 ti = "17/66669/64485"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/66669/64485.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 66669 ÷ 217
    66669 ÷ 131072     		x = 0.508644104003906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 64485 ÷ 217
    64485 ÷ 131072     		y = 0.491981506347656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.508644104003906 × 2 - 1) × π
    0.0172882080078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.05431251
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.491981506347656 × 2 - 1) × π
    0.0160369873046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.050381681500679
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05431251} λ = 0.05431251}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.050381681500679))-π/2
    2×atan(1.05167242369044)-π/2
    2×0.810578353862288-π/2
    1.62115670772458-1.57079632675     		φ = 0.05036038
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05431251} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.111878°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.05036038 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 2.885437°
  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 66669 KachelY 64485 0.05431251 0.05036038 3.111878 2.885437
    Oben rechts KachelX + 1 66670 KachelY 64485 0.05436044 0.05036038 3.114624 2.885437
    Unten links KachelX 66669 KachelY + 1 64486 0.05431251 0.05031250 3.111878 2.882694
    Unten rechts KachelX + 1 66670 KachelY + 1 64486 0.05436044 0.05031250 3.114624 2.882694
  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(0.05036038-0.05031250) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dl = 305.043480000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.05036038-0.05031250) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dr = 305.043480000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05431251-0.05436044) × cos(0.05036038) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.998732184046617 × 6371000     		do = 304.974887146819m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05431251-0.05436044) × cos(0.05031250) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.998734593137721 × 6371000     		du = 304.975622791769m
  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(0.05036038)-sin(0.05031250))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998732184046617-0.998734593137721)×R²
    abs(0.05436044-0.05431251)×2.40909110416077e-06×R²
    4.79300000000016e-05×2.40909110416077e-06×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.40909110416077e-06×40589641000000     		ar = 93030.7131074923m²