Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90203 / 57631
↖ ↑ ↗
← N 21.210019°
E 67.749939°		 ← 284.74 m → N 21.210019°
E 67.752686°		 →
↑
284.72 m
↓
↑
284.72 m
↓
N 21.207459°
E 67.749939°		 ← 284.74 m →
81 071 m²		 N 21.207459°
E 67.752686°
↙ ↓ ↘

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 90203 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57631 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.688198089599609 y=0.439693450927734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.688198089599609 × 217)
    floor (0.688198089599609 × 131072)
    floor (90203.5)     		tx = 90203
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439693450927734 × 217)
    floor (0.439693450927734 × 131072)
    floor (57631.5)     		ty = 57631
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90203 / 57631 ti = "17/90203/57631"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90203/57631.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90203 ÷ 217
    90203 ÷ 131072     		x = 0.688194274902344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57631 ÷ 217
    57631 ÷ 131072     		y = 0.439689636230469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.688194274902344 × 2 - 1) × π
    0.376388549804688 × 3.1415926535     		Λ = 1.18245950
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439689636230469 × 2 - 1) × π
    0.120620727539062 × 3.1415926535     		Φ = 0.378941191496544
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.18245950} λ = 1.18245950}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.378941191496544))-π/2
    2×atan(1.46073712945292)-π/2
    2×0.970490498840226-π/2
    1.94098099768045-1.57079632675     		φ = 0.37018467
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.18245950} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.749939°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37018467 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.210019°
  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 90203 KachelY 57631 1.18245950 0.37018467 67.749939 21.210019
    Oben rechts KachelX + 1 90204 KachelY 57631 1.18250744 0.37018467 67.752686 21.210019
    Unten links KachelX 90203 KachelY + 1 57632 1.18245950 0.37013998 67.749939 21.207459
    Unten rechts KachelX + 1 90204 KachelY + 1 57632 1.18250744 0.37013998 67.752686 21.207459
  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(0.37018467-0.37013998) × R
    4.46900000000139e-05 × 6371000     		dl = 284.719990000088m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37018467-0.37013998) × R
    4.46900000000139e-05 × 6371000     		dr = 284.719990000088m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.18245950-1.18250744) × cos(0.37018467) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.932260550187009 × 6371000     		do = 284.736368413488m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.18245950-1.18250744) × cos(0.37013998) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.932276717543836 × 6371000     		du = 284.74130634041m
  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(0.37018467)-sin(0.37013998))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.932260550187009-0.932276717543836)×R²
    abs(1.18250744-1.18245950)×1.61673568265241e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.61673568265241e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.61673568265241e-05×40589641000000     		ar = 81070.8389441859m²