Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 44551 / 94587
↖ ↑ ↗
← S 62.097457°
W 57.637024°		 ← 142.93 m → S 62.097457°
W 57.634277°		 →
↑
142.90 m
↓
↑
142.90 m
↓
S 62.098742°
W 57.637024°		 ← 142.92 m →
20 424 m²		 S 62.098742°
W 57.634277°
↙ ↓ ↘

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 44551 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94587 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.339900970458984 y=0.721645355224609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.339900970458984 × 217)
    floor (0.339900970458984 × 131072)
    floor (44551.5)     		tx = 44551
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.721645355224609 × 217)
    floor (0.721645355224609 × 131072)
    floor (94587.5)     		ty = 94587
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 44551 / 94587 ti = "17/44551/94587"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/44551/94587.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 44551 ÷ 217
    44551 ÷ 131072     		x = 0.339897155761719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94587 ÷ 217
    94587 ÷ 131072     		y = 0.721641540527344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.339897155761719 × 2 - 1) × π
    -0.320205688476562 × 3.1415926535     		Λ = -1.00595584
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.721641540527344 × 2 - 1) × π
    -0.443283081054688 × 3.1415926535     		Φ = -1.39261487086225
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.00595584} λ = -1.00595584}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.39261487086225))-π/2
    2×atan(0.248424855665728)-π/2
    2×0.243495625781971-π/2
    0.486991251563942-1.57079632675     		φ = -1.08380508
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.00595584} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -57.637024°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.08380508 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.097457°
  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 44551 KachelY 94587 -1.00595584 -1.08380508 -57.637024 -62.097457
    Oben rechts KachelX + 1 44552 KachelY 94587 -1.00590790 -1.08380508 -57.634277 -62.097457
    Unten links KachelX 44551 KachelY + 1 94588 -1.00595584 -1.08382751 -57.637024 -62.098742
    Unten rechts KachelX + 1 44552 KachelY + 1 94588 -1.00590790 -1.08382751 -57.634277 -62.098742
  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(-1.08380508--1.08382751) × R
    2.24300000000177e-05 × 6371000     		dl = 142.901530000113m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.08380508--1.08382751) × R
    2.24300000000177e-05 × 6371000     		dr = 142.901530000113m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.00595584--1.00590790) × cos(-1.08380508) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.467969040168825 × 6371000     		do = 142.929790390559m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.00595584--1.00590790) × cos(-1.08382751) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.4679492176539 × 6371000     		du = 142.92373608427m
  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(-1.08380508)-sin(-1.08382751))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.467969040168825-0.4679492176539)×R²
    abs(-1.00590790--1.00595584)×1.98225149252163e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.98225149252163e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.98225149252163e-05×40589641000000     		ar = 20424.453145581m²