Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 43479 / 93673
↖ ↑ ↗
← S 60.899724°
W 60.581360°		 ← 148.51 m → S 60.899724°
W 60.578613°		 →
↑
148.51 m
↓
↑
148.51 m
↓
S 60.901060°
W 60.581360°		 ← 148.50 m →
22 054 m²		 S 60.901060°
W 60.578613°
↙ ↓ ↘

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 43479 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 93673 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.331722259521484 y=0.714672088623047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.331722259521484 × 217)
    floor (0.331722259521484 × 131072)
    floor (43479.5)     		tx = 43479
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.714672088623047 × 217)
    floor (0.714672088623047 × 131072)
    floor (93673.5)     		ty = 93673
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 43479 / 93673 ti = "17/43479/93673"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/43479/93673.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 43479 ÷ 217
    43479 ÷ 131072     		x = 0.331718444824219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 93673 ÷ 217
    93673 ÷ 131072     		y = 0.714668273925781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.331718444824219 × 2 - 1) × π
    -0.336563110351562 × 3.1415926535     		Λ = -1.05734419
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.714668273925781 × 2 - 1) × π
    -0.429336547851562 × 3.1415926535     		Φ = -1.34880054460952
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.05734419} λ = -1.05734419}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.34880054460952))-π/2
    2×atan(0.259551394332139)-π/2
    2×0.25394781252677-π/2
    0.50789562505354-1.57079632675     		φ = -1.06290070
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.05734419} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -60.581360°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.06290070 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -60.899724°
  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 43479 KachelY 93673 -1.05734419 -1.06290070 -60.581360 -60.899724
    Oben rechts KachelX + 1 43480 KachelY 93673 -1.05729626 -1.06290070 -60.578613 -60.899724
    Unten links KachelX 43479 KachelY + 1 93674 -1.05734419 -1.06292401 -60.581360 -60.901060
    Unten rechts KachelX + 1 43480 KachelY + 1 93674 -1.05729626 -1.06292401 -60.578613 -60.901060
  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(-1.06290070--1.06292401) × R
    2.33099999999986e-05 × 6371000     		dl = 148.508009999991m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.06290070--1.06292401) × R
    2.33099999999986e-05 × 6371000     		dr = 148.508009999991m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.05734419--1.05729626) × cos(-1.06290070) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.486339587163244 × 6371000     		do = 148.509643605621m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.05734419--1.05729626) × cos(-1.06292401) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.486319219455178 × 6371000     		du = 148.50342408094m
  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(-1.06290070)-sin(-1.06292401))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.486339587163244-0.486319219455178)×R²
    abs(-1.05729626--1.05734419)×2.03677080656273e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.03677080656273e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.03677080656273e-05×40589641000000     		ar = 22054.4098138954m²