Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90319 / 57581
↖ ↑ ↗
← N 21.337990°
E 68.068542°		 ← 284.49 m → N 21.337990°
E 68.071289°		 →
↑
284.47 m
↓
↑
284.47 m
↓
N 21.335432°
E 68.068542°		 ← 284.49 m →
80 928 m²		 N 21.335432°
E 68.071289°
↙ ↓ ↘

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 90319 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57581 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.689083099365234 y=0.439311981201172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.689083099365234 × 217)
    floor (0.689083099365234 × 131072)
    floor (90319.5)     		tx = 90319
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439311981201172 × 217)
    floor (0.439311981201172 × 131072)
    floor (57581.5)     		ty = 57581
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90319 / 57581 ti = "17/90319/57581"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90319/57581.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90319 ÷ 217
    90319 ÷ 131072     		x = 0.689079284667969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57581 ÷ 217
    57581 ÷ 131072     		y = 0.439308166503906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.689079284667969 × 2 - 1) × π
    0.378158569335938 × 3.1415926535     		Λ = 1.18802018
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439308166503906 × 2 - 1) × π
    0.121383666992188 × 3.1415926535     		Φ = 0.381338036477547
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.18802018} λ = 1.18802018}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.381338036477547))-π/2
    2×atan(1.46424248913394)-π/2
    2×0.971607255653943-π/2
    1.94321451130789-1.57079632675     		φ = 0.37241818
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.18802018} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 68.068542°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37241818 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.337990°
  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 90319 KachelY 57581 1.18802018 0.37241818 68.068542 21.337990
    Oben rechts KachelX + 1 90320 KachelY 57581 1.18806812 0.37241818 68.071289 21.337990
    Unten links KachelX 90319 KachelY + 1 57582 1.18802018 0.37237353 68.068542 21.335432
    Unten rechts KachelX + 1 90320 KachelY + 1 57582 1.18806812 0.37237353 68.071289 21.335432
  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(0.37241818-0.37237353) × R
    4.46499999999794e-05 × 6371000     		dl = 284.465149999869m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37241818-0.37237353) × R
    4.46499999999794e-05 × 6371000     		dr = 284.465149999869m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.18802018-1.18806812) × cos(0.37241818) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.931450169318198 × 6371000     		do = 284.488857236949m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.18802018-1.18806812) × cos(0.37237353) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.931466415136447 × 6371000     		du = 284.49381912801m
  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(0.37241818)-sin(0.37237353))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.931450169318198-0.931466415136447)×R²
    abs(1.18806812-1.18802018)×1.62458182486613e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.62458182486613e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.62458182486613e-05×40589641000000     		ar = 80927.8712031089m²