Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 107907 / 43011
↖ ↑ ↗
← N 52.477762°
E116.375427°		 ← 186.03 m → N 52.477762°
E116.378174°		 →
↑
186.03 m
↓
↑
186.03 m
↓
N 52.476089°
E116.375427°		 ← 186.03 m →
34 608 m²		 N 52.476089°
E116.378174°
↙ ↓ ↘

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 107907 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43011 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.823268890380859 y=0.328151702880859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.823268890380859 × 217)
    floor (0.823268890380859 × 131072)
    floor (107907.5)     		tx = 107907
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.328151702880859 × 217)
    floor (0.328151702880859 × 131072)
    floor (43011.5)     		ty = 43011
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 107907 / 43011 ti = "17/107907/43011"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/107907/43011.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 107907 ÷ 217
    107907 ÷ 131072     		x = 0.823265075683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43011 ÷ 217
    43011 ÷ 131072     		y = 0.328147888183594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.823265075683594 × 2 - 1) × π
    0.646530151367188 × 3.1415926535     		Λ = 2.03113437
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.328147888183594 × 2 - 1) × π
    0.343704223632812 × 3.1415926535     		Φ = 1.07977866394176
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.03113437} λ = 2.03113437}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.07977866394176))-π/2
    2×atan(2.94402785942502)-π/2
    2×1.24335302828231-π/2
    2.48670605656462-1.57079632675     		φ = 0.91590973
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.03113437} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.375427°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91590973 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.477762°
  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 107907 KachelY 43011 2.03113437 0.91590973 116.375427 52.477762
    Oben rechts KachelX + 1 107908 KachelY 43011 2.03118231 0.91590973 116.378174 52.477762
    Unten links KachelX 107907 KachelY + 1 43012 2.03113437 0.91588053 116.375427 52.476089
    Unten rechts KachelX + 1 107908 KachelY + 1 43012 2.03118231 0.91588053 116.378174 52.476089
  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(0.91590973-0.91588053) × R
    2.91999999999515e-05 × 6371000     		dl = 186.033199999691m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91590973-0.91588053) × R
    2.91999999999515e-05 × 6371000     		dr = 186.033199999691m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.03113437-2.03118231) × cos(0.91590973) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.609069305235779 × 6371000     		do = 186.025443262802m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.03113437-2.03118231) × cos(0.91588053) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.609092463992623 × 6371000     		du = 186.032516543248m
  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(0.91590973)-sin(0.91588053))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.609069305235779-0.609092463992623)×R²
    abs(2.03118231-2.03113437)×2.31587568436664e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.31587568436664e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.31587568436664e-05×40589641000000     		ar = 34607.5664264197m²