Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108359 / 42728
↖ ↑ ↗
← N 52.948638°
E117.616882°		 ← 184.03 m → N 52.948638°
E117.619629°		 →
↑
184.06 m
↓
↑
184.06 m
↓
N 52.946983°
E117.616882°		 ← 184.04 m →
33 873 m²		 N 52.946983°
E117.619629°
↙ ↓ ↘

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 108359 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42728 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826717376708984 y=0.325992584228516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826717376708984 × 217)
    floor (0.826717376708984 × 131072)
    floor (108359.5)     		tx = 108359
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.325992584228516 × 217)
    floor (0.325992584228516 × 131072)
    floor (42728.5)     		ty = 42728
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108359 / 42728 ti = "17/108359/42728"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108359/42728.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108359 ÷ 217
    108359 ÷ 131072     		x = 0.826713562011719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42728 ÷ 217
    42728 ÷ 131072     		y = 0.32598876953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826713562011719 × 2 - 1) × π
    0.653427124023438 × 3.1415926535     		Λ = 2.05280185
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.32598876953125 × 2 - 1) × π
    0.3480224609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.09334480653424
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05280185} λ = 2.05280185}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.09334480653424))-π/2
    2×atan(2.98423910016982)-π/2
    2×1.24746219615674-π/2
    2.49492439231349-1.57079632675     		φ = 0.92412807
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05280185} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.616882°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92412807 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.948638°
  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 108359 KachelY 42728 2.05280185 0.92412807 117.616882 52.948638
    Oben rechts KachelX + 1 108360 KachelY 42728 2.05284979 0.92412807 117.619629 52.948638
    Unten links KachelX 108359 KachelY + 1 42729 2.05280185 0.92409918 117.616882 52.946983
    Unten rechts KachelX + 1 108360 KachelY + 1 42729 2.05284979 0.92409918 117.619629 52.946983
  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(0.92412807-0.92409918) × R
    2.88899999999481e-05 × 6371000     		dl = 184.05818999967m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92412807-0.92409918) × R
    2.88899999999481e-05 × 6371000     		dr = 184.05818999967m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05280185-2.05284979) × cos(0.92412807) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.602530704919987 × 6371000     		do = 184.028386422788m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05280185-2.05284979) × cos(0.92409918) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.60255376165337 × 6371000     		du = 184.035428542643m
  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(0.92412807)-sin(0.92409918))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.602530704919987-0.60255376165337)×R²
    abs(2.05284979-2.05280185)×2.30567333832088e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.30567333832088e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.30567333832088e-05×40589641000000     		ar = 33872.5797957466m²