Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48900 / 81820
↖ ↑ ↗
← S 40.772222°
W 45.692139°		 ← 231.25 m → S 40.772222°
W 45.689392°		 →
↑
231.27 m
↓
↑
231.27 m
↓
S 40.774302°
W 45.692139°		 ← 231.25 m →
53 481 m²		 S 40.774302°
W 45.689392°
↙ ↓ ↘

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 48900 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81820 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.373081207275391 y=0.624240875244141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.373081207275391 × 217)
    floor (0.373081207275391 × 131072)
    floor (48900.5)     		tx = 48900
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.624240875244141 × 217)
    floor (0.624240875244141 × 131072)
    floor (81820.5)     		ty = 81820
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48900 / 81820 ti = "17/48900/81820"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48900/81820.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48900 ÷ 217
    48900 ÷ 131072     		x = 0.373077392578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81820 ÷ 217
    81820 ÷ 131072     		y = 0.624237060546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.373077392578125 × 2 - 1) × π
    -0.25384521484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.79747826
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.624237060546875 × 2 - 1) × π
    -0.24847412109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.780604473412994
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.79747826} λ = -0.79747826}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.780604473412994))-π/2
    2×atan(0.458129000790213)-π/2
    2×0.429593405849369-π/2
    0.859186811698738-1.57079632675     		φ = -0.71160952
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.79747826} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -45.692139°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.71160952 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.772222°
  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 48900 KachelY 81820 -0.79747826 -0.71160952 -45.692139 -40.772222
    Oben rechts KachelX + 1 48901 KachelY 81820 -0.79743033 -0.71160952 -45.689392 -40.772222
    Unten links KachelX 48900 KachelY + 1 81821 -0.79747826 -0.71164582 -45.692139 -40.774302
    Unten rechts KachelX + 1 48901 KachelY + 1 81821 -0.79743033 -0.71164582 -45.689392 -40.774302
  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(-0.71160952--0.71164582) × R
    3.62999999999891e-05 × 6371000     		dl = 231.267299999931m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.71160952--0.71164582) × R
    3.62999999999891e-05 × 6371000     		dr = 231.267299999931m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.79747826--0.79743033) × cos(-0.71160952) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.757311754663626 × 6371000     		do = 231.254254747088m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.79747826--0.79743033) × cos(-0.71164582) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.75728804832173 × 6371000     		du = 231.247015730403m
  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(-0.71160952)-sin(-0.71164582))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.757311754663626-0.75728804832173)×R²
    abs(-0.79743033--0.79747826)×2.37063418959682e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.37063418959682e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.37063418959682e-05×40589641000000     		ar = 53480.7100408349m²