Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49336 / 81017
↖ ↑ ↗
← S 39.081040°
W 44.494629°		 ← 237.04 m → S 39.081040°
W 44.491882°		 →
↑
237.06 m
↓
↑
237.06 m
↓
S 39.083172°
W 44.494629°		 ← 237.03 m →
56 193 m²		 S 39.083172°
W 44.491882°
↙ ↓ ↘

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 49336 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81017 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.376407623291016 y=0.618114471435547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.376407623291016 × 217)
    floor (0.376407623291016 × 131072)
    floor (49336.5)     		tx = 49336
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.618114471435547 × 217)
    floor (0.618114471435547 × 131072)
    floor (81017.5)     		ty = 81017
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49336 / 81017 ti = "17/49336/81017"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49336/81017.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49336 ÷ 217
    49336 ÷ 131072     		x = 0.37640380859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81017 ÷ 217
    81017 ÷ 131072     		y = 0.618110656738281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37640380859375 × 2 - 1) × π
    -0.2471923828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.77657777
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.618110656738281 × 2 - 1) × π
    -0.236221313476562 × 3.1415926535     		Φ = -0.742111143018089
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.77657777} λ = -0.77657777}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.742111143018089))-π/2
    2×atan(0.476107722292065)-π/2
    2×0.44435175030502-π/2
    0.888703500610041-1.57079632675     		φ = -0.68209283
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.77657777} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.494629°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.68209283 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.081040°
  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 49336 KachelY 81017 -0.77657777 -0.68209283 -44.494629 -39.081040
    Oben rechts KachelX + 1 49337 KachelY 81017 -0.77652984 -0.68209283 -44.491882 -39.081040
    Unten links KachelX 49336 KachelY + 1 81018 -0.77657777 -0.68213004 -44.494629 -39.083172
    Unten rechts KachelX + 1 49337 KachelY + 1 81018 -0.77652984 -0.68213004 -44.491882 -39.083172
  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(-0.68209283--0.68213004) × R
    3.72100000000097e-05 × 6371000     		dl = 237.064910000062m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.68209283--0.68213004) × R
    3.72100000000097e-05 × 6371000     		dr = 237.064910000062m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.77657777--0.77652984) × cos(-0.68209283) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.776255059947808 × 6371000     		do = 237.03882090303m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.77657777--0.77652984) × cos(-0.68213004) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.776231601520421 × 6371000     		du = 237.031657590023m
  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(-0.68209283)-sin(-0.68213004))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.776255059947808-0.776231601520421)×R²
    abs(-0.77652984--0.77657777)×2.34584273864913e-05×R²
    4.79299999999183e-05×2.34584273864913e-05×6371000²
    4.79299999999183e-05×2.34584273864913e-05×40589641000000     		ar = 56192.7376653509m²