Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47151 / 55234
↖ ↑ ↗
← N 27.210671°
W 50.495911°		 ← 271.62 m → N 27.210671°
W 50.493164°		 →
↑
271.60 m
↓
↑
271.60 m
↓
N 27.208228°
W 50.495911°		 ← 271.63 m →
73 773 m²		 N 27.208228°
W 50.493164°
↙ ↓ ↘

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 47151 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55234 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.359737396240234 y=0.421405792236328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.359737396240234 × 217)
    floor (0.359737396240234 × 131072)
    floor (47151.5)     		tx = 47151
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.421405792236328 × 217)
    floor (0.421405792236328 × 131072)
    floor (55234.5)     		ty = 55234
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47151 / 55234 ti = "17/47151/55234"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47151/55234.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47151 ÷ 217
    47151 ÷ 131072     		x = 0.359733581542969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55234 ÷ 217
    55234 ÷ 131072     		y = 0.421401977539062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.359733581542969 × 2 - 1) × π
    -0.280532836914062 × 3.1415926535     		Λ = -0.88131990
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.421401977539062 × 2 - 1) × π
    0.157196044921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.493845939885818
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.88131990} λ = -0.88131990}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.493845939885818))-π/2
    2×atan(1.63860609750452)-π/2
    2×1.02285606434858-π/2
    2.04571212869716-1.57079632675     		φ = 0.47491580
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.88131990} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -50.495911°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47491580 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.210671°
  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 47151 KachelY 55234 -0.88131990 0.47491580 -50.495911 27.210671
    Oben rechts KachelX + 1 47152 KachelY 55234 -0.88127196 0.47491580 -50.493164 27.210671
    Unten links KachelX 47151 KachelY + 1 55235 -0.88131990 0.47487317 -50.495911 27.208228
    Unten rechts KachelX + 1 47152 KachelY + 1 55235 -0.88127196 0.47487317 -50.493164 27.208228
  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(0.47491580-0.47487317) × R
    4.2629999999988e-05 × 6371000     		dl = 271.595729999923m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47491580-0.47487317) × R
    4.2629999999988e-05 × 6371000     		dr = 271.595729999923m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.88131990--0.88127196) × cos(0.47491580) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.889331226367993 × 6371000     		do = 271.624647919003m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.88131990--0.88127196) × cos(0.47487317) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.889350718705754 × 6371000     		du = 271.630601380688m
  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(0.47491580)-sin(0.47487317))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.889331226367993-0.889350718705754)×R²
    abs(-0.88127196--0.88131990)×1.94923377616618e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.94923377616618e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.94923377616618e-05×40589641000000     		ar = 73772.9030161188m²