Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48742 / 81766
↖ ↑ ↗
← S 40.659806°
W 46.126099°		 ← 231.65 m → S 40.659806°
W 46.123352°		 →
↑
231.65 m
↓
↑
231.65 m
↓
S 40.661889°
W 46.126099°		 ← 231.64 m →
53 660 m²		 S 40.661889°
W 46.123352°
↙ ↓ ↘

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 48742 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81766 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.371875762939453 y=0.623828887939453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.371875762939453 × 217)
    floor (0.371875762939453 × 131072)
    floor (48742.5)     		tx = 48742
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.623828887939453 × 217)
    floor (0.623828887939453 × 131072)
    floor (81766.5)     		ty = 81766
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48742 / 81766 ti = "17/48742/81766"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48742/81766.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48742 ÷ 217
    48742 ÷ 131072     		x = 0.371871948242188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81766 ÷ 217
    81766 ÷ 131072     		y = 0.623825073242188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.371871948242188 × 2 - 1) × π
    -0.256256103515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.80505229
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.623825073242188 × 2 - 1) × π
    -0.247650146484375 × 3.1415926535     		Φ = -0.778015880833511
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.80505229} λ = -0.80505229}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.778015880833511))-π/2
    2×atan(0.459316446365436)-π/2
    2×0.430574419982559-π/2
    0.861148839965118-1.57079632675     		φ = -0.70964749
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.80505229} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -46.126099°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70964749 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.659806°
  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 48742 KachelY 81766 -0.80505229 -0.70964749 -46.126099 -40.659806
    Oben rechts KachelX + 1 48743 KachelY 81766 -0.80500436 -0.70964749 -46.123352 -40.659806
    Unten links KachelX 48742 KachelY + 1 81767 -0.80505229 -0.70968385 -46.126099 -40.661889
    Unten rechts KachelX + 1 48743 KachelY + 1 81767 -0.80500436 -0.70968385 -46.123352 -40.661889
  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(-0.70964749--0.70968385) × R
    3.63599999999575e-05 × 6371000     		dl = 231.649559999729m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70964749--0.70968385) × R
    3.63599999999575e-05 × 6371000     		dr = 231.649559999729m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.80505229--0.80500436) × cos(-0.70964749) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.758591606790098 × 6371000     		do = 231.645072990528m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.80505229--0.80500436) × cos(-0.70968385) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.758567915334337 × 6371000     		du = 231.637838519503m
  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(-0.70964749)-sin(-0.70968385))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.758591606790098-0.758567915334337)×R²
    abs(-0.80500436--0.80505229)×2.36914557605328e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.36914557605328e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.36914557605328e-05×40589641000000     		ar = 53659.6413092181m²