Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 107681 / 54367
↖ ↑ ↗
← N 29.307957°
E115.754699°		 ← 266.33 m → N 29.307957°
E115.757446°		 →
↑
266.37 m
↓
↑
266.37 m
↓
N 29.305561°
E115.754699°		 ← 266.34 m →
70 944 m²		 N 29.305561°
E115.757446°
↙ ↓ ↘

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 107681 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54367 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.821544647216797 y=0.414791107177734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.821544647216797 × 217)
    floor (0.821544647216797 × 131072)
    floor (107681.5)     		tx = 107681
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.414791107177734 × 217)
    floor (0.414791107177734 × 131072)
    floor (54367.5)     		ty = 54367
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 107681 / 54367 ti = "17/107681/54367"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/107681/54367.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 107681 ÷ 217
    107681 ÷ 131072     		x = 0.821540832519531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54367 ÷ 217
    54367 ÷ 131072     		y = 0.414787292480469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.821540832519531 × 2 - 1) × π
    0.643081665039062 × 3.1415926535     		Λ = 2.02030063
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.414787292480469 × 2 - 1) × π
    0.170425415039062 × 3.1415926535     		Φ = 0.535407231856407
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.02030063} λ = 2.02030063}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.535407231856407))-π/2
    2×atan(1.70814371117056)-π/2
    2×1.04115833129331-π/2
    2.08231666258663-1.57079632675     		φ = 0.51152034
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.02030063} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 115.754699°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.51152034 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 29.307957°
  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 107681 KachelY 54367 2.02030063 0.51152034 115.754699 29.307957
    Oben rechts KachelX + 1 107682 KachelY 54367 2.02034857 0.51152034 115.757446 29.307957
    Unten links KachelX 107681 KachelY + 1 54368 2.02030063 0.51147853 115.754699 29.305561
    Unten rechts KachelX + 1 107682 KachelY + 1 54368 2.02034857 0.51147853 115.757446 29.305561
  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(0.51152034-0.51147853) × R
    4.1810000000031e-05 × 6371000     		dl = 266.371510000197m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.51152034-0.51147853) × R
    4.1810000000031e-05 × 6371000     		dr = 266.371510000197m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.02030063-2.02034857) × cos(0.51152034) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.872001303890802 × 6371000     		do = 266.331643521638m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.02030063-2.02034857) × cos(0.51147853) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.872021769272083 × 6371000     		du = 266.337894175861m
  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(0.51152034)-sin(0.51147853))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.872001303890802-0.872021769272083)×R²
    abs(2.02034857-2.02030063)×2.04653812807543e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.04653812807543e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.04653812807543e-05×40589641000000     		ar = 70943.9945541422m²