Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 45134 / 78114
↖ ↑ ↗
← S 32.625497°
W 56.035767°		 ← 257.23 m → S 32.625497°
W 56.033020°		 →
↑
257.20 m
↓
↑
257.20 m
↓
S 32.627810°
W 56.035767°		 ← 257.23 m →
66 159 m²		 S 32.627810°
W 56.033020°
↙ ↓ ↘

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 45134 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 78114 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.344348907470703 y=0.595966339111328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.344348907470703 × 217)
    floor (0.344348907470703 × 131072)
    floor (45134.5)     		tx = 45134
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.595966339111328 × 217)
    floor (0.595966339111328 × 131072)
    floor (78114.5)     		ty = 78114
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 45134 / 78114 ti = "17/45134/78114"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/45134/78114.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 45134 ÷ 217
    45134 ÷ 131072     		x = 0.344345092773438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 78114 ÷ 217
    78114 ÷ 131072     		y = 0.595962524414062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.344345092773438 × 2 - 1) × π
    -0.311309814453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.97800863
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.595962524414062 × 2 - 1) × π
    -0.191925048828125 × 3.1415926535     		Φ = -0.602950323421066
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.97800863} λ = -0.97800863}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.602950323421066))-π/2
    2×atan(0.547194850463324)-π/2
    2×0.500686994521277-π/2
    1.00137398904255-1.57079632675     		φ = -0.56942234
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.97800863} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.035767°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.56942234 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -32.625497°
  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 45134 KachelY 78114 -0.97800863 -0.56942234 -56.035767 -32.625497
    Oben rechts KachelX + 1 45135 KachelY 78114 -0.97796069 -0.56942234 -56.033020 -32.625497
    Unten links KachelX 45134 KachelY + 1 78115 -0.97800863 -0.56946271 -56.035767 -32.627810
    Unten rechts KachelX + 1 45135 KachelY + 1 78115 -0.97796069 -0.56946271 -56.033020 -32.627810
  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(-0.56942234--0.56946271) × R
    4.03700000000118e-05 × 6371000     		dl = 257.197270000075m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.56942234--0.56946271) × R
    4.03700000000118e-05 × 6371000     		dr = 257.197270000075m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.97800863--0.97796069) × cos(-0.56942234) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.842212558526787 × 6371000     		do = 257.233393925764m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.97800863--0.97796069) × cos(-0.56946271) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.84219079253157 × 6371000     		du = 257.226746030568m
  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(-0.56942234)-sin(-0.56946271))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.842212558526787-0.84219079253157)×R²
    abs(-0.97796069--0.97800863)×2.17659952166382e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.17659952166382e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.17659952166382e-05×40589641000000     		ar = 66158.8717693099m²