Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108390 / 42341
↖ ↑ ↗
← N 53.584353°
E117.702027°		 ← 181.27 m → N 53.584353°
E117.704773°		 →
↑
181.32 m
↓
↑
181.32 m
↓
N 53.582723°
E117.702027°		 ← 181.28 m →
32 869 m²		 N 53.582723°
E117.704773°
↙ ↓ ↘

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 108390 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42341 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826953887939453 y=0.323040008544922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826953887939453 × 217)
    floor (0.826953887939453 × 131072)
    floor (108390.5)     		tx = 108390
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323040008544922 × 217)
    floor (0.323040008544922 × 131072)
    floor (42341.5)     		ty = 42341
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108390 / 42341 ti = "17/108390/42341"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108390/42341.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108390 ÷ 217
    108390 ÷ 131072     		x = 0.826950073242188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42341 ÷ 217
    42341 ÷ 131072     		y = 0.323036193847656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826950073242188 × 2 - 1) × π
    0.653900146484375 × 3.1415926535     		Λ = 2.05428790
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323036193847656 × 2 - 1) × π
    0.353927612304688 × 3.1415926535     		Φ = 1.1118963866872
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05428790} λ = 2.05428790}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.1118963866872))-π/2
    2×atan(3.04011817095469)-π/2
    2×1.25300985890972-π/2
    2.50601971781945-1.57079632675     		φ = 0.93522339
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05428790} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.702027°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93522339 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.584353°
  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 108390 KachelY 42341 2.05428790 0.93522339 117.702027 53.584353
    Oben rechts KachelX + 1 108391 KachelY 42341 2.05433583 0.93522339 117.704773 53.584353
    Unten links KachelX 108390 KachelY + 1 42342 2.05428790 0.93519493 117.702027 53.582723
    Unten rechts KachelX + 1 108391 KachelY + 1 42342 2.05433583 0.93519493 117.704773 53.582723
  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(0.93522339-0.93519493) × R
    2.84600000000079e-05 × 6371000     		dl = 181.31866000005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93522339-0.93519493) × R
    2.84600000000079e-05 × 6371000     		dr = 181.31866000005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05428790-2.05433583) × cos(0.93522339) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.593638672170812 × 6371000     		do = 181.274710020694m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05428790-2.05433583) × cos(0.93519493) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.593661574594892 × 6371000     		du = 181.281703551404m
  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(0.93522339)-sin(0.93519493))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.593638672170812-0.593661574594892)×R²
    abs(2.05433583-2.05428790)×2.29024240805398e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.29024240805398e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.29024240805398e-05×40589641000000     		ar = 32869.1215438082m²