Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 90320 / 58067
↖ ↑ ↗
← N 20.089468°
E 68.071289°		 ← 286.84 m → N 20.089468°
E 68.074036°		 →
↑
286.82 m
↓
↑
286.82 m
↓
N 20.086888°
E 68.071289°		 ← 286.85 m →
82 274 m²		 N 20.086888°
E 68.074036°
↙ ↓ ↘

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 90320 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58067 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.689090728759766 y=0.443019866943359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.689090728759766 × 217)
    floor (0.689090728759766 × 131072)
    floor (90320.5)     		tx = 90320
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443019866943359 × 217)
    floor (0.443019866943359 × 131072)
    floor (58067.5)     		ty = 58067
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 90320 / 58067 ti = "17/90320/58067"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/90320/58067.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 90320 ÷ 217
    90320 ÷ 131072     		x = 0.6890869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58067 ÷ 217
    58067 ÷ 131072     		y = 0.443016052246094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6890869140625 × 2 - 1) × π
    0.378173828125 × 3.1415926535     		Λ = 1.18806812
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443016052246094 × 2 - 1) × π
    0.113967895507812 × 3.1415926535     		Φ = 0.358040703262199
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.18806812} λ = 1.18806812}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.358040703262199))-π/2
    2×atan(1.4305238462821)-π/2
    2×0.960711844176657-π/2
    1.92142368835331-1.57079632675     		φ = 0.35062736
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.18806812} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 68.071289°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35062736 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.089468°
  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 90320 KachelY 58067 1.18806812 0.35062736 68.071289 20.089468
    Oben rechts KachelX + 1 90321 KachelY 58067 1.18811606 0.35062736 68.074036 20.089468
    Unten links KachelX 90320 KachelY + 1 58068 1.18806812 0.35058234 68.071289 20.086888
    Unten rechts KachelX + 1 90321 KachelY + 1 58068 1.18811606 0.35058234 68.074036 20.086888
  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(0.35062736-0.35058234) × R
    4.50200000000067e-05 × 6371000     		dl = 286.822420000043m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35062736-0.35058234) × R
    4.50200000000067e-05 × 6371000     		dr = 286.822420000043m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.18806812-1.18811606) × cos(0.35062736) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939157407633587 × 6371000     		do = 286.842846202782m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.18806812-1.18811606) × cos(0.35058234) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939172870469497 × 6371000     		du = 286.847568950882m
  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(0.35062736)-sin(0.35058234))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.939157407633587-0.939172870469497)×R²
    abs(1.18811606-1.18806812)×1.54628359099185e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54628359099185e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54628359099185e-05×40589641000000     		ar = 82273.6366165709m²