Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108177 / 47887
↖ ↑ ↗
← N 43.550539°
E117.117005°		 ← 221.32 m → N 43.550539°
E117.119751°		 →
↑
221.33 m
↓
↑
221.33 m
↓
N 43.548548°
E117.117005°		 ← 221.32 m →
48 984 m²		 N 43.548548°
E117.119751°
↙ ↓ ↘

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 108177 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47887 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.825328826904297 y=0.365352630615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.825328826904297 × 217)
    floor (0.825328826904297 × 131072)
    floor (108177.5)     		tx = 108177
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.365352630615234 × 217)
    floor (0.365352630615234 × 131072)
    floor (47887.5)     		ty = 47887
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108177 / 47887 ti = "17/108177/47887"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108177/47887.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108177 ÷ 217
    108177 ÷ 131072     		x = 0.825325012207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47887 ÷ 217
    47887 ÷ 131072     		y = 0.365348815917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.825325012207031 × 2 - 1) × π
    0.650650024414062 × 3.1415926535     		Λ = 2.04407734
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.365348815917969 × 2 - 1) × π
    0.269302368164062 × 3.1415926535     		Φ = 0.846038341394371
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04407734} λ = 2.04407734}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.846038341394371))-π/2
    2×atan(2.33039630569271)-π/2
    2×1.16544830971424-π/2
    2.33089661942848-1.57079632675     		φ = 0.76010029
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04407734} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.117005°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76010029 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.550539°
  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 108177 KachelY 47887 2.04407734 0.76010029 117.117005 43.550539
    Oben rechts KachelX + 1 108178 KachelY 47887 2.04412527 0.76010029 117.119751 43.550539
    Unten links KachelX 108177 KachelY + 1 47888 2.04407734 0.76006555 117.117005 43.548548
    Unten rechts KachelX + 1 108178 KachelY + 1 47888 2.04412527 0.76006555 117.119751 43.548548
  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(0.76010029-0.76006555) × R
    3.47400000000331e-05 × 6371000     		dl = 221.328540000211m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76010029-0.76006555) × R
    3.47400000000331e-05 × 6371000     		dr = 221.328540000211m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04407734-2.04412527) × cos(0.76010029) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.72476691516406 × 6371000     		do = 221.316296491471m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04407734-2.04412527) × cos(0.76006555) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.724790850382972 × 6371000     		du = 221.323605398506m
  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(0.76010029)-sin(0.76006555))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.72476691516406-0.724790850382972)×R²
    abs(2.04412527-2.04407734)×2.39352189118636e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.39352189118636e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.39352189118636e-05×40589641000000     		ar = 48984.4216203605m²