Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 24970 / 57334
↖ ↑ ↗
← N 21.968519°
W111.417847°		 ← 283.25 m → N 21.968519°
W111.415100°		 →
↑
283.19 m
↓
↑
283.19 m
↓
N 21.965972°
W111.417847°		 ← 283.25 m →
80 214 m²		 N 21.965972°
W111.415100°
↙ ↓ ↘

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 24970 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57334 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.190509796142578 y=0.437427520751953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.190509796142578 × 217)
    floor (0.190509796142578 × 131072)
    floor (24970.5)     		tx = 24970
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.437427520751953 × 217)
    floor (0.437427520751953 × 131072)
    floor (57334.5)     		ty = 57334
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 24970 / 57334 ti = "17/24970/57334"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/24970/57334.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24970 ÷ 217
    24970 ÷ 131072     		x = 0.190505981445312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57334 ÷ 217
    57334 ÷ 131072     		y = 0.437423706054688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.190505981445312 × 2 - 1) × π
    -0.618988037109375 × 3.1415926535     		Λ = -1.94460827
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.437423706054688 × 2 - 1) × π
    0.125152587890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.393178450683701
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.94460827} λ = -1.94460827}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.393178450683701))-π/2
    2×atan(1.48168277304271)-π/2
    2×0.977109660449942-π/2
    1.95421932089988-1.57079632675     		φ = 0.38342299
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.94460827} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.417847°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38342299 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.968519°
  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 24970 KachelY 57334 -1.94460827 0.38342299 -111.417847 21.968519
    Oben rechts KachelX + 1 24971 KachelY 57334 -1.94456033 0.38342299 -111.415100 21.968519
    Unten links KachelX 24970 KachelY + 1 57335 -1.94460827 0.38337854 -111.417847 21.965972
    Unten rechts KachelX + 1 24971 KachelY + 1 57335 -1.94456033 0.38337854 -111.415100 21.965972
  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(0.38342299-0.38337854) × R
    4.44500000000292e-05 × 6371000     		dl = 283.190950000186m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38342299-0.38337854) × R
    4.44500000000292e-05 × 6371000     		dr = 283.190950000186m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.94460827--1.94456033) × cos(0.38342299) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.927389540486612 × 6371000     		do = 283.248636671198m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.94460827--1.94456033) × cos(0.38337854) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.927406168186531 × 6371000     		du = 283.25371519875m
  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(0.38342299)-sin(0.38337854))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.927389540486612-0.927406168186531)×R²
    abs(-1.94456033--1.94460827)×1.66276999183923e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.66276999183923e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.66276999183923e-05×40589641000000     		ar = 80214.1696148295m²