Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 105184 / 43426
↖ ↑ ↗
← N 51.778037°
E108.896485°		 ← 188.93 m → N 51.778037°
E108.899231°		 →
↑
188.96 m
↓
↑
188.96 m
↓
N 51.776338°
E108.896485°		 ← 188.94 m →
35 702 m²		 N 51.776338°
E108.899231°
↙ ↓ ↘

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 105184 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43426 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.802494049072266 y=0.331317901611328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.802494049072266 × 217)
    floor (0.802494049072266 × 131072)
    floor (105184.5)     		tx = 105184
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.331317901611328 × 217)
    floor (0.331317901611328 × 131072)
    floor (43426.5)     		ty = 43426
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 105184 / 43426 ti = "17/105184/43426"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/105184/43426.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 105184 ÷ 217
    105184 ÷ 131072     		x = 0.802490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43426 ÷ 217
    43426 ÷ 131072     		y = 0.331314086914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.802490234375 × 2 - 1) × π
    0.60498046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.90060220
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.331314086914062 × 2 - 1) × π
    0.337371826171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.05988485059944
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.90060220} λ = 1.90060220}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.05988485059944))-π/2
    2×atan(2.88603864451377)-π/2
    2×1.23724677683894-π/2
    2.47449355367788-1.57079632675     		φ = 0.90369723
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.90060220} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 108.896485°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90369723 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 51.778037°
  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 105184 KachelY 43426 1.90060220 0.90369723 108.896485 51.778037
    Oben rechts KachelX + 1 105185 KachelY 43426 1.90065013 0.90369723 108.899231 51.778037
    Unten links KachelX 105184 KachelY + 1 43427 1.90060220 0.90366757 108.896485 51.776338
    Unten rechts KachelX + 1 105185 KachelY + 1 43427 1.90065013 0.90366757 108.899231 51.776338
  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(0.90369723-0.90366757) × R
    2.96600000000424e-05 × 6371000     		dl = 188.96386000027m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90369723-0.90366757) × R
    2.96600000000424e-05 × 6371000     		dr = 188.96386000027m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.90060220-1.90065013) × cos(0.90369723) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.618709586571816 × 6371000     		do = 188.930415336146m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.90060220-1.90065013) × cos(0.90366757) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.618732887782508 × 6371000     		du = 188.937530641144m
  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(0.90369723)-sin(0.90366757))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.618709586571816-0.618732887782508)×R²
    abs(1.90065013-1.90060220)×2.33012106923836e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.33012106923836e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.33012106923836e-05×40589641000000     		ar = 35701.6928238213m²