Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47713 / 54942
↖ ↑ ↗
← N 27.921620°
W 48.952331°		 ← 269.81 m → N 27.921620°
W 48.949585°		 →
↑
269.88 m
↓
↑
269.88 m
↓
N 27.919193°
W 48.952331°		 ← 269.82 m →
72 817 m²		 N 27.919193°
W 48.949585°
↙ ↓ ↘

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 47713 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54942 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.364025115966797 y=0.419178009033203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.364025115966797 × 217)
    floor (0.364025115966797 × 131072)
    floor (47713.5)     		tx = 47713
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.419178009033203 × 217)
    floor (0.419178009033203 × 131072)
    floor (54942.5)     		ty = 54942
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47713 / 54942 ti = "17/47713/54942"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47713/54942.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47713 ÷ 217
    47713 ÷ 131072     		x = 0.364021301269531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54942 ÷ 217
    54942 ÷ 131072     		y = 0.419174194335938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.364021301269531 × 2 - 1) × π
    -0.271957397460938 × 3.1415926535     		Λ = -0.85437936
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.419174194335938 × 2 - 1) × π
    0.161651611328125 × 3.1415926535     		Φ = 0.507843514574875
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.85437936} λ = -0.85437936}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.507843514574875))-π/2
    2×atan(1.66170388813303)-π/2
    2×1.02906026805909-π/2
    2.05812053611817-1.57079632675     		φ = 0.48732421
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.85437936} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -48.952331°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48732421 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.921620°
  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 47713 KachelY 54942 -0.85437936 0.48732421 -48.952331 27.921620
    Oben rechts KachelX + 1 47714 KachelY 54942 -0.85433143 0.48732421 -48.949585 27.921620
    Unten links KachelX 47713 KachelY + 1 54943 -0.85437936 0.48728185 -48.952331 27.919193
    Unten rechts KachelX + 1 47714 KachelY + 1 54943 -0.85433143 0.48728185 -48.949585 27.919193
  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(0.48732421-0.48728185) × R
    4.23599999999635e-05 × 6371000     		dl = 269.875559999768m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48732421-0.48728185) × R
    4.23599999999635e-05 × 6371000     		dr = 269.875559999768m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.85437936--0.85433143) × cos(0.48732421) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.883588994468191 × 6371000     		do = 269.814529036631m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.85437936--0.85433143) × cos(0.48728185) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.883608829307507 × 6371000     		du = 269.820585843429m
  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(0.48732421)-sin(0.48728185))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.883588994468191-0.883608829307507)×R²
    abs(-0.85433143--0.85437936)×1.98348393153358e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.98348393153358e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.98348393153358e-05×40589641000000     		ar = 72817.1644227657m²