Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69410 / 42782
↖ ↑ ↗
← N 52.859181°
E 10.640259°		 ← 184.41 m → N 52.859181°
E 10.643006°		 →
↑
184.44 m
↓
↑
184.44 m
↓
N 52.857522°
E 10.640259°		 ← 184.42 m →
34 013 m²		 N 52.857522°
E 10.643006°
↙ ↓ ↘

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 69410 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42782 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.529560089111328 y=0.326404571533203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.529560089111328 × 217)
    floor (0.529560089111328 × 131072)
    floor (69410.5)     		tx = 69410
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.326404571533203 × 217)
    floor (0.326404571533203 × 131072)
    floor (42782.5)     		ty = 42782
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69410 / 42782 ti = "17/69410/42782"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69410/42782.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69410 ÷ 217
    69410 ÷ 131072     		x = 0.529556274414062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42782 ÷ 217
    42782 ÷ 131072     		y = 0.326400756835938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.529556274414062 × 2 - 1) × π
    0.059112548828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.18570755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.326400756835938 × 2 - 1) × π
    0.347198486328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.09075621395476
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.18570755} λ = 0.18570755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.09075621395476))-π/2
    2×atan(2.97652411076993)-π/2
    2×1.24668153709143-π/2
    2.49336307418286-1.57079632675     		φ = 0.92256675
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.18570755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.640259°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92256675 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.859181°
  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 69410 KachelY 42782 0.18570755 0.92256675 10.640259 52.859181
    Oben rechts KachelX + 1 69411 KachelY 42782 0.18575549 0.92256675 10.643006 52.859181
    Unten links KachelX 69410 KachelY + 1 42783 0.18570755 0.92253780 10.640259 52.857522
    Unten rechts KachelX + 1 69411 KachelY + 1 42783 0.18575549 0.92253780 10.643006 52.857522
  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(0.92256675-0.92253780) × R
    2.89500000000276e-05 × 6371000     		dl = 184.440450000176m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92256675-0.92253780) × R
    2.89500000000276e-05 × 6371000     		dr = 184.440450000176m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.18570755-0.18575549) × cos(0.92256675) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.603776052794774 × 6371000     		do = 184.408747719109m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.18570755-0.18575549) × cos(0.92253780) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.603799130149664 × 6371000     		du = 184.415796137303m
  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(0.92256675)-sin(0.92253780))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.603776052794774-0.603799130149664)×R²
    abs(0.18575549-0.18570755)×2.30773548905994e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.30773548905994e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.30773548905994e-05×40589641000000     		ar = 34013.0824223833m²