Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48725 / 81395
↖ ↑ ↗
← S 39.882342°
W 46.172791°		 ← 234.37 m → S 39.882342°
W 46.170044°		 →
↑
234.39 m
↓
↑
234.39 m
↓
S 39.884450°
W 46.172791°		 ← 234.37 m →
54 933 m²		 S 39.884450°
W 46.170044°
↙ ↓ ↘

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 48725 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81395 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.371746063232422 y=0.620998382568359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.371746063232422 × 217)
    floor (0.371746063232422 × 131072)
    floor (48725.5)     		tx = 48725
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.620998382568359 × 217)
    floor (0.620998382568359 × 131072)
    floor (81395.5)     		ty = 81395
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48725 / 81395 ti = "17/48725/81395"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48725/81395.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48725 ÷ 217
    48725 ÷ 131072     		x = 0.371742248535156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81395 ÷ 217
    81395 ÷ 131072     		y = 0.620994567871094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.371742248535156 × 2 - 1) × π
    -0.256515502929688 × 3.1415926535     		Λ = -0.80586722
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.620994567871094 × 2 - 1) × π
    -0.241989135742188 × 3.1415926535     		Φ = -0.760231291074471
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.80586722} λ = -0.80586722}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.760231291074471))-π/2
    2×atan(0.467558272447587)-π/2
    2×0.437359067640892-π/2
    0.874718135281784-1.57079632675     		φ = -0.69607819
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.80586722} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -46.172791°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.69607819 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.882342°
  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 48725 KachelY 81395 -0.80586722 -0.69607819 -46.172791 -39.882342
    Oben rechts KachelX + 1 48726 KachelY 81395 -0.80581928 -0.69607819 -46.170044 -39.882342
    Unten links KachelX 48725 KachelY + 1 81396 -0.80586722 -0.69611498 -46.172791 -39.884450
    Unten rechts KachelX + 1 48726 KachelY + 1 81396 -0.80581928 -0.69611498 -46.170044 -39.884450
  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(-0.69607819--0.69611498) × R
    3.67900000000088e-05 × 6371000     		dl = 234.389090000056m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.69607819--0.69611498) × R
    3.67900000000088e-05 × 6371000     		dr = 234.389090000056m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.80586722--0.80581928) × cos(-0.69607819) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.767362798320053 × 6371000     		do = 234.372350525219m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.80586722--0.80581928) × cos(-0.69611498) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.767339207568037 × 6371000     		du = 234.365145302328m
  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(-0.69607819)-sin(-0.69611498))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.767362798320053-0.767339207568037)×R²
    abs(-0.80581928--0.80586722)×2.35907520161893e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.35907520161893e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.35907520161893e-05×40589641000000     		ar = 54933.477554002m²