Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1196 / 923
↖ ↑ ↗
← N 17.476432°
E 30.234375°		 ← 18.644 km → N 17.476432°
E 30.410156°		 →
↑
18.652 km
↓
↑
18.652 km
↓
N 17.308688°
E 30.234375°		 ← 18.661 km →
347.909 km²		 N 17.308688°
E 30.410156°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 1196 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 923 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.584228515625 y=0.450927734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.584228515625 × 211)
    floor (0.584228515625 × 2048)
    floor (1196.5)     		tx = 1196
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.450927734375 × 211)
    floor (0.450927734375 × 2048)
    floor (923.5)     		ty = 923
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1196 / 923 ti = "11/1196/923"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1196/923.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1196 ÷ 211
    1196 ÷ 2048     		x = 0.583984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 923 ÷ 211
    923 ÷ 2048     		y = 0.45068359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.583984375 × 2 - 1) × π
    0.16796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.52768939
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.45068359375 × 2 - 1) × π
    0.0986328125 × 3.1415926535     		Φ = 0.309864119144043
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.52768939} λ = 0.52768939}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.309864119144043))-π/2
    2×atan(1.36323986334694)-π/2
    2×0.937908805064529-π/2
    1.87581761012906-1.57079632675     		φ = 0.30502128
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.52768939} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 30.234375°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30502128 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.476432°
  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 1196 KachelY 923 0.52768939 0.30502128 30.234375 17.476432
    Oben rechts KachelX + 1 1197 KachelY 923 0.53075735 0.30502128 30.410156 17.476432
    Unten links KachelX 1196 KachelY + 1 924 0.52768939 0.30209359 30.234375 17.308688
    Unten rechts KachelX + 1 1197 KachelY + 1 924 0.53075735 0.30209359 30.410156 17.308688
  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(0.30502128-0.30209359) × R
    0.00292768999999998 × 6371000     		dl = 18652.3129899999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30502128-0.30209359) × R
    0.00292768999999998 × 6371000     		dr = 18652.3129899999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.52768939-0.53075735) × cos(0.30502128) × R
    0.00306795999999998 × 0.95384056211299 × 6371000     		do = 18643.7420259797m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.52768939-0.53075735) × cos(0.30209359) × R
    0.00306795999999998 × 0.954715697752077 × 6371000     		du = 18660.8474036927m
  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(0.30502128)-sin(0.30209359))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.95384056211299-0.954715697752077)×R²
    abs(0.53075735-0.52768939)×0.000875135639087476×R²
    0.00306795999999998×0.000875135639087476×6371000²
    0.00306795999999998×0.000875135639087476×40589641000000     		ar = 347908687.507356m²