Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49592 / 80489
↖ ↑ ↗
← S 37.946363°
W 43.791504°		 ← 240.85 m → S 37.946363°
W 43.788757°		 →
↑
240.82 m
↓
↑
240.82 m
↓
S 37.948529°
W 43.791504°		 ← 240.85 m →
58 003 m²		 S 37.948529°
W 43.788757°
↙ ↓ ↘

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 49592 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 80489 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.378360748291016 y=0.614086151123047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.378360748291016 × 217)
    floor (0.378360748291016 × 131072)
    floor (49592.5)     		tx = 49592
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.614086151123047 × 217)
    floor (0.614086151123047 × 131072)
    floor (80489.5)     		ty = 80489
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49592 / 80489 ti = "17/49592/80489"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49592/80489.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49592 ÷ 217
    49592 ÷ 131072     		x = 0.37835693359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 80489 ÷ 217
    80489 ÷ 131072     		y = 0.614082336425781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37835693359375 × 2 - 1) × π
    -0.2432861328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.76430593
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.614082336425781 × 2 - 1) × π
    -0.228164672851562 × 3.1415926535     		Φ = -0.7168004600187
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.76430593} λ = -0.76430593}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.7168004600187))-π/2
    2×atan(0.488312133378274)-π/2
    2×0.454253672717426-π/2
    0.908507345434851-1.57079632675     		φ = -0.66228898
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.76430593} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.791504°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.66228898 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -37.946363°
  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 49592 KachelY 80489 -0.76430593 -0.66228898 -43.791504 -37.946363
    Oben rechts KachelX + 1 49593 KachelY 80489 -0.76425799 -0.66228898 -43.788757 -37.946363
    Unten links KachelX 49592 KachelY + 1 80490 -0.76430593 -0.66232678 -43.791504 -37.948529
    Unten rechts KachelX + 1 49593 KachelY + 1 80490 -0.76425799 -0.66232678 -43.788757 -37.948529
  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(-0.66228898--0.66232678) × R
    3.77999999999767e-05 × 6371000     		dl = 240.823799999852m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.66228898--0.66232678) × R
    3.77999999999767e-05 × 6371000     		dr = 240.823799999852m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.76430593--0.76425799) × cos(-0.66228898) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.788586750957674 × 6371000     		do = 240.854691965285m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.76430593--0.76425799) × cos(-0.66232678) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.788563506285218 × 6371000     		du = 240.847592443999m
  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(-0.66228898)-sin(-0.66232678))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.788586750957674-0.788563506285218)×R²
    abs(-0.76425799--0.76430593)×2.32446724560686e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.32446724560686e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.32446724560686e-05×40589641000000     		ar = 58002.6873069243m²