Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 44385 / 95715
↖ ↑ ↗
← S 63.513051°
W 58.092956°		 ← 136.19 m → S 63.513051°
W 58.090210°		 →
↑
136.21 m
↓
↑
136.21 m
↓
S 63.514276°
W 58.092956°		 ← 136.18 m →
18 550 m²		 S 63.514276°
W 58.090210°
↙ ↓ ↘

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 44385 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95715 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.338634490966797 y=0.730251312255859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.338634490966797 × 217)
    floor (0.338634490966797 × 131072)
    floor (44385.5)     		tx = 44385
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730251312255859 × 217)
    floor (0.730251312255859 × 131072)
    floor (95715.5)     		ty = 95715
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 44385 / 95715 ti = "17/44385/95715"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/44385/95715.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 44385 ÷ 217
    44385 ÷ 131072     		x = 0.338630676269531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95715 ÷ 217
    95715 ÷ 131072     		y = 0.730247497558594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.338630676269531 × 2 - 1) × π
    -0.322738647460938 × 3.1415926535     		Λ = -1.01391336
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.730247497558594 × 2 - 1) × π
    -0.460494995117188 × 3.1415926535     		Φ = -1.44668769363367
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.01391336} λ = -1.01391336}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44668769363367))-π/2
    2×atan(0.235348544953432)-π/2
    2×0.231142238673467-π/2
    0.462284477346934-1.57079632675     		φ = -1.10851185
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.01391336} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -58.092956°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10851185 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.513051°
  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 44385 KachelY 95715 -1.01391336 -1.10851185 -58.092956 -63.513051
    Oben rechts KachelX + 1 44386 KachelY 95715 -1.01386543 -1.10851185 -58.090210 -63.513051
    Unten links KachelX 44385 KachelY + 1 95716 -1.01391336 -1.10853323 -58.092956 -63.514276
    Unten rechts KachelX + 1 44386 KachelY + 1 95716 -1.01386543 -1.10853323 -58.090210 -63.514276
  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(-1.10851185--1.10853323) × R
    2.13799999999598e-05 × 6371000     		dl = 136.211979999744m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10851185--1.10853323) × R
    2.13799999999598e-05 × 6371000     		dr = 136.211979999744m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.01391336--1.01386543) × cos(-1.10851185) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.445993957877341 × 6371000     		do = 136.189620345243m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.01391336--1.01386543) × cos(-1.10853323) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.445974821906347 × 6371000     		du = 136.183776946294m
  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(-1.10851185)-sin(-1.10853323))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.445993957877341-0.445974821906347)×R²
    abs(-1.01386543--1.01391336)×1.91359709932337e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.91359709932337e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.91359709932337e-05×40589641000000     		ar = 18550.2598728779m²