Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 24966 / 57339
↖ ↑ ↗
← N 21.955783°
W111.428833°		 ← 283.27 m → N 21.955783°
W111.426086°		 →
↑
283.25 m
↓
↑
283.25 m
↓
N 21.953235°
W111.428833°		 ← 283.28 m →
80 239 m²		 N 21.953235°
W111.426086°
↙ ↓ ↘

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 24966 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57339 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.190479278564453 y=0.437465667724609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.190479278564453 × 217)
    floor (0.190479278564453 × 131072)
    floor (24966.5)     		tx = 24966
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.437465667724609 × 217)
    floor (0.437465667724609 × 131072)
    floor (57339.5)     		ty = 57339
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 24966 / 57339 ti = "17/24966/57339"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/24966/57339.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24966 ÷ 217
    24966 ÷ 131072     		x = 0.190475463867188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57339 ÷ 217
    57339 ÷ 131072     		y = 0.437461853027344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.190475463867188 × 2 - 1) × π
    -0.619049072265625 × 3.1415926535     		Λ = -1.94480002
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.437461853027344 × 2 - 1) × π
    0.125076293945312 × 3.1415926535     		Φ = 0.3929387661856
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.94480002} λ = -1.94480002}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.3929387661856))-π/2
    2×atan(1.48132767920786)-π/2
    2×0.976998515019895-π/2
    1.95399703003979-1.57079632675     		φ = 0.38320070
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.94480002} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.428833°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38320070 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.955783°
  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 24966 KachelY 57339 -1.94480002 0.38320070 -111.428833 21.955783
    Oben rechts KachelX + 1 24967 KachelY 57339 -1.94475208 0.38320070 -111.426086 21.955783
    Unten links KachelX 24966 KachelY + 1 57340 -1.94480002 0.38315624 -111.428833 21.953235
    Unten rechts KachelX + 1 24967 KachelY + 1 57340 -1.94475208 0.38315624 -111.426086 21.953235
  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(0.38320070-0.38315624) × R
    4.44600000000239e-05 × 6371000     		dl = 283.254660000152m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38320070-0.38315624) × R
    4.44600000000239e-05 × 6371000     		dr = 283.254660000152m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.94480002--1.94475208) × cos(0.38320070) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.9274726756178 × 6371000     		do = 283.274028280161m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.94480002--1.94475208) × cos(0.38315624) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92748929789238 × 6371000     		du = 283.279105150675m
  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(0.38320070)-sin(0.38315624))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.9274726756178-0.92748929789238)×R²
    abs(-1.94475208--1.94480002)×1.66222745807687e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.66222745807687e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.66222745807687e-05×40589641000000     		ar = 80239.407604238m²