Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108228 / 43074
↖ ↑ ↗
← N 52.372245°
E117.257080°		 ← 186.47 m → N 52.372245°
E117.259827°		 →
↑
186.48 m
↓
↑
186.48 m
↓
N 52.370568°
E117.257080°		 ← 186.48 m →
34 774 m²		 N 52.370568°
E117.259827°
↙ ↓ ↘

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 108228 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43074 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.825717926025391 y=0.328632354736328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.825717926025391 × 217)
    floor (0.825717926025391 × 131072)
    floor (108228.5)     		tx = 108228
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.328632354736328 × 217)
    floor (0.328632354736328 × 131072)
    floor (43074.5)     		ty = 43074
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108228 / 43074 ti = "17/108228/43074"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108228/43074.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108228 ÷ 217
    108228 ÷ 131072     		x = 0.825714111328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43074 ÷ 217
    43074 ÷ 131072     		y = 0.328628540039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.825714111328125 × 2 - 1) × π
    0.65142822265625 × 3.1415926535     		Λ = 2.04652212
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.328628540039062 × 2 - 1) × π
    0.342742919921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.0767586392657
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04652212} λ = 2.04652212}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.0767586392657))-π/2
    2×atan(2.93515023471278)-π/2
    2×1.2424322243062-π/2
    2.4848644486124-1.57079632675     		φ = 0.91406812
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04652212} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.257080°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91406812 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.372245°
  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 108228 KachelY 43074 2.04652212 0.91406812 117.257080 52.372245
    Oben rechts KachelX + 1 108229 KachelY 43074 2.04657006 0.91406812 117.259827 52.372245
    Unten links KachelX 108228 KachelY + 1 43075 2.04652212 0.91403885 117.257080 52.370568
    Unten rechts KachelX + 1 108229 KachelY + 1 43075 2.04657006 0.91403885 117.259827 52.370568
  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(0.91406812-0.91403885) × R
    2.92700000000812e-05 × 6371000     		dl = 186.479170000517m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91406812-0.91403885) × R
    2.92700000000812e-05 × 6371000     		dr = 186.479170000517m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04652212-2.04657006) × cos(0.91406812) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.61052888377786 × 6371000     		do = 186.471236119105m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04652212-2.04657006) × cos(0.91403885) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.610552065180449 × 6371000     		du = 186.478316316145m
  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(0.91406812)-sin(0.91403885))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.61052888377786-0.610552065180449)×R²
    abs(2.04657006-2.04652212)×2.31814025886123e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.31814025886123e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.31814025886123e-05×40589641000000     		ar = 34773.6614974544m²