Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108579 / 42270
↖ ↑ ↗
← N 53.699959°
E118.221130°		 ← 180.82 m → N 53.699959°
E118.223877°		 →
↑
180.81 m
↓
↑
180.81 m
↓
N 53.698333°
E118.221130°		 ← 180.82 m →
32 694 m²		 N 53.698333°
E118.223877°
↙ ↓ ↘

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 108579 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42270 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.828395843505859 y=0.322498321533203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.828395843505859 × 217)
    floor (0.828395843505859 × 131072)
    floor (108579.5)     		tx = 108579
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.322498321533203 × 217)
    floor (0.322498321533203 × 131072)
    floor (42270.5)     		ty = 42270
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108579 / 42270 ti = "17/108579/42270"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108579/42270.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108579 ÷ 217
    108579 ÷ 131072     		x = 0.828392028808594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42270 ÷ 217
    42270 ÷ 131072     		y = 0.322494506835938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.828392028808594 × 2 - 1) × π
    0.656784057617188 × 3.1415926535     		Λ = 2.06334797
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.322494506835938 × 2 - 1) × π
    0.355010986328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.11529990656023
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06334797} λ = 2.06334797}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11529990656023))-π/2
    2×atan(3.05048290184429)-π/2
    2×1.25401870652414-π/2
    2.50803741304829-1.57079632675     		φ = 0.93724109
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06334797} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.221130°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93724109 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.699959°
  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 108579 KachelY 42270 2.06334797 0.93724109 118.221130 53.699959
    Oben rechts KachelX + 1 108580 KachelY 42270 2.06339591 0.93724109 118.223877 53.699959
    Unten links KachelX 108579 KachelY + 1 42271 2.06334797 0.93721271 118.221130 53.698333
    Unten rechts KachelX + 1 108580 KachelY + 1 42271 2.06339591 0.93721271 118.223877 53.698333
  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(0.93724109-0.93721271) × R
    2.838000000005e-05 × 6371000     		dl = 180.808980000319m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93724109-0.93721271) × R
    2.838000000005e-05 × 6371000     		dr = 180.808980000319m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06334797-2.06339591) × cos(0.93724109) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.59201375771424 × 6371000     		do = 180.816240039934m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06334797-2.06339591) × cos(0.93721271) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.592036629708407 × 6371000     		du = 180.823225735678m
  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(0.93724109)-sin(0.93721271))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.59201375771424-0.592036629708407)×R²
    abs(2.06339591-2.06334797)×2.28719941672839e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.28719941672839e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.28719941672839e-05×40589641000000     		ar = 32693.8314694491m²