Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49877 / 84428
↖ ↑ ↗
← S 45.974060°
W 43.008728°		 ← 212.27 m → S 45.974060°
W 43.005981°		 →
↑
212.28 m
↓
↑
212.28 m
↓
S 45.975969°
W 43.008728°		 ← 212.26 m →
45 059 m²		 S 45.975969°
W 43.005981°
↙ ↓ ↘

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 49877 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84428 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.380535125732422 y=0.644138336181641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.380535125732422 × 217)
    floor (0.380535125732422 × 131072)
    floor (49877.5)     		tx = 49877
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.644138336181641 × 217)
    floor (0.644138336181641 × 131072)
    floor (84428.5)     		ty = 84428
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49877 / 84428 ti = "17/49877/84428"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49877/84428.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49877 ÷ 217
    49877 ÷ 131072     		x = 0.380531311035156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84428 ÷ 217
    84428 ÷ 131072     		y = 0.644134521484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.380531311035156 × 2 - 1) × π
    -0.238937377929688 × 3.1415926535     		Λ = -0.75064391
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.644134521484375 × 2 - 1) × π
    -0.28826904296875 × 3.1415926535     		Φ = -0.905623907622101
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75064391} λ = -0.75064391}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.905623907622101))-π/2
    2×atan(0.404289567057205)-π/2
    2×0.384198801252158-π/2
    0.768397602504316-1.57079632675     		φ = -0.80239872
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75064391} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.008728°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.80239872 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -45.974060°
  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 49877 KachelY 84428 -0.75064391 -0.80239872 -43.008728 -45.974060
    Oben rechts KachelX + 1 49878 KachelY 84428 -0.75059597 -0.80239872 -43.005981 -45.974060
    Unten links KachelX 49877 KachelY + 1 84429 -0.75064391 -0.80243204 -43.008728 -45.975969
    Unten rechts KachelX + 1 49878 KachelY + 1 84429 -0.75059597 -0.80243204 -43.005981 -45.975969
  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(-0.80239872--0.80243204) × R
    3.33200000000033e-05 × 6371000     		dl = 212.281720000021m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.80239872--0.80243204) × R
    3.33200000000033e-05 × 6371000     		dr = 212.281720000021m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75064391--0.75059597) × cos(-0.80239872) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.694983970220298 × 6371000     		do = 212.265993392533m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75064391--0.75059597) × cos(-0.80243204) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.694960011913851 × 6371000     		du = 212.258675909058m
  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(-0.80239872)-sin(-0.80243204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.694983970220298-0.694960011913851)×R²
    abs(-0.75059597--0.75064391)×2.39583064469695e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39583064469695e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39583064469695e-05×40589641000000     		ar = 45059.4134951696m²