Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49491 / 58195
↖ ↑ ↗
← N 19.758949°
W 44.068908°		 ← 287.38 m → N 19.758949°
W 44.066162°		 →
↑
287.46 m
↓
↑
287.46 m
↓
N 19.756364°
W 44.068908°		 ← 287.39 m →
82 612 m²		 N 19.756364°
W 44.066162°
↙ ↓ ↘

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 49491 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58195 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.377590179443359 y=0.443996429443359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.377590179443359 × 217)
    floor (0.377590179443359 × 131072)
    floor (49491.5)     		tx = 49491
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443996429443359 × 217)
    floor (0.443996429443359 × 131072)
    floor (58195.5)     		ty = 58195
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49491 / 58195 ti = "17/49491/58195"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49491/58195.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49491 ÷ 217
    49491 ÷ 131072     		x = 0.377586364746094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58195 ÷ 217
    58195 ÷ 131072     		y = 0.443992614746094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.377586364746094 × 2 - 1) × π
    -0.244827270507812 × 3.1415926535     		Λ = -0.76914755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443992614746094 × 2 - 1) × π
    0.112014770507812 × 3.1415926535     		Φ = 0.351904780110832
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.76914755} λ = -0.76914755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.351904780110832))-π/2
    2×atan(1.42177313619244)-π/2
    2×0.95782752286518-π/2
    1.91565504573036-1.57079632675     		φ = 0.34485872
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.76914755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.068908°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34485872 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.758949°
  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 49491 KachelY 58195 -0.76914755 0.34485872 -44.068908 19.758949
    Oben rechts KachelX + 1 49492 KachelY 58195 -0.76909962 0.34485872 -44.066162 19.758949
    Unten links KachelX 49491 KachelY + 1 58196 -0.76914755 0.34481360 -44.068908 19.756364
    Unten rechts KachelX + 1 49492 KachelY + 1 58196 -0.76909962 0.34481360 -44.066162 19.756364
  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(0.34485872-0.34481360) × R
    4.51200000000096e-05 × 6371000     		dl = 287.459520000061m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34485872-0.34481360) × R
    4.51200000000096e-05 × 6371000     		dr = 287.459520000061m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.76914755--0.76909962) × cos(0.34485872) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.941123223640965 × 6371000     		do = 287.383298051325m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.76914755--0.76909962) × cos(0.34481360) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.941138476117973 × 6371000     		du = 287.387955578666m
  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(0.34485872)-sin(0.34481360))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.941123223640965-0.941138476117973)×R²
    abs(-0.76909962--0.76914755)×1.52524770079543e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.52524770079543e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.52524770079543e-05×40589641000000     		ar = 82611.7343531938m²