Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90195 / 57618
↖ ↑ ↗
← N 21.243302°
E 67.727966°		 ← 284.61 m → N 21.243302°
E 67.730713°		 →
↑
284.66 m
↓
↑
284.66 m
↓
N 21.240742°
E 67.727966°		 ← 284.62 m →
81 018 m²		 N 21.240742°
E 67.730713°
↙ ↓ ↘

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 90195 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57618 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.688137054443359 y=0.439594268798828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.688137054443359 × 217)
    floor (0.688137054443359 × 131072)
    floor (90195.5)     		tx = 90195
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439594268798828 × 217)
    floor (0.439594268798828 × 131072)
    floor (57618.5)     		ty = 57618
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90195 / 57618 ti = "17/90195/57618"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90195/57618.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90195 ÷ 217
    90195 ÷ 131072     		x = 0.688133239746094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57618 ÷ 217
    57618 ÷ 131072     		y = 0.439590454101562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.688133239746094 × 2 - 1) × π
    0.376266479492188 × 3.1415926535     		Λ = 1.18207601
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439590454101562 × 2 - 1) × π
    0.120819091796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.379564371191605
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.18207601} λ = 1.18207601}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.379564371191605))-π/2
    2×atan(1.46164771487152)-π/2
    2×0.970780949002993-π/2
    1.94156189800599-1.57079632675     		φ = 0.37076557
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.18207601} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.727966°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37076557 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.243302°
  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 90195 KachelY 57618 1.18207601 0.37076557 67.727966 21.243302
    Oben rechts KachelX + 1 90196 KachelY 57618 1.18212394 0.37076557 67.730713 21.243302
    Unten links KachelX 90195 KachelY + 1 57619 1.18207601 0.37072089 67.727966 21.240742
    Unten rechts KachelX + 1 90196 KachelY + 1 57619 1.18212394 0.37072089 67.730713 21.240742
  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(0.37076557-0.37072089) × R
    4.46799999999636e-05 × 6371000     		dl = 284.656279999768m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37076557-0.37072089) × R
    4.46799999999636e-05 × 6371000     		dr = 284.656279999768m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.18207601-1.18212394) × cos(0.37076557) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.932050230489513 × 6371000     		do = 284.61275044442m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.18207601-1.18212394) × cos(0.37072089) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.932066418422822 × 6371000     		du = 284.617693624597m
  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(0.37076557)-sin(0.37072089))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.932050230489513-0.932066418422822)×R²
    abs(1.18212394-1.18207601)×1.6187933309153e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.6187933309153e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.6187933309153e-05×40589641000000     		ar = 81017.5103490611m²