Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79432 / 38473
↖ ↑ ↗
← N 59.432506°
E 38.166504°		 ← 155.29 m → N 59.432506°
E 38.169250°		 →
↑
155.32 m
↓
↑
155.32 m
↓
N 59.431110°
E 38.166504°		 ← 155.30 m →
24 121 m²		 N 59.431110°
E 38.169250°
↙ ↓ ↘

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 79432 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38473 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.606021881103516 y=0.293529510498047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.606021881103516 × 217)
    floor (0.606021881103516 × 131072)
    floor (79432.5)     		tx = 79432
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.293529510498047 × 217)
    floor (0.293529510498047 × 131072)
    floor (38473.5)     		ty = 38473
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79432 / 38473 ti = "17/79432/38473"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79432/38473.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79432 ÷ 217
    79432 ÷ 131072     		x = 0.60601806640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38473 ÷ 217
    38473 ÷ 131072     		y = 0.293525695800781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.60601806640625 × 2 - 1) × π
    0.2120361328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.66613116
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.293525695800781 × 2 - 1) × π
    0.412948608398438 × 3.1415926535     		Φ = 1.29731631441758
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.66613116} λ = 0.66613116}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.29731631441758))-π/2
    2×atan(3.65946263068849)-π/2
    2×1.3040446230063-π/2
    2.6080892460126-1.57079632675     		φ = 1.03729292
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.66613116} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 38.166504°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03729292 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.432506°
  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 79432 KachelY 38473 0.66613116 1.03729292 38.166504 59.432506
    Oben rechts KachelX + 1 79433 KachelY 38473 0.66617909 1.03729292 38.169250 59.432506
    Unten links KachelX 79432 KachelY + 1 38474 0.66613116 1.03726854 38.166504 59.431110
    Unten rechts KachelX + 1 79433 KachelY + 1 38474 0.66617909 1.03726854 38.169250 59.431110
  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(1.03729292-1.03726854) × R
    2.43800000001571e-05 × 6371000     		dl = 155.324980001001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03729292-1.03726854) × R
    2.43800000001571e-05 × 6371000     		dr = 155.324980001001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.66613116-0.66617909) × cos(1.03729292) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.508552996755535 × 6371000     		do = 155.292775451589m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.66613116-0.66617909) × cos(1.03726854) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.508573988532623 × 6371000     		du = 155.299185543254m
  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(1.03729292)-sin(1.03726854))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.508552996755535-0.508573988532623)×R²
    abs(0.66617909-0.66613116)×2.09917770874757e-05×R²
    4.79299999999183e-05×2.09917770874757e-05×6371000²
    4.79299999999183e-05×2.09917770874757e-05×40589641000000     		ar = 24121.3450661583m²