Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49882 / 58494
↖ ↑ ↗
← N 18.984220°
W 42.994995°		 ← 288.81 m → N 18.984220°
W 42.992249°		 →
↑
288.80 m
↓
↑
288.80 m
↓
N 18.981623°
W 42.994995°		 ← 288.82 m →
83 409 m²		 N 18.981623°
W 42.992249°
↙ ↓ ↘

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 49882 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58494 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.380573272705078 y=0.446277618408203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.380573272705078 × 217)
    floor (0.380573272705078 × 131072)
    floor (49882.5)     		tx = 49882
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.446277618408203 × 217)
    floor (0.446277618408203 × 131072)
    floor (58494.5)     		ty = 58494
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49882 / 58494 ti = "17/49882/58494"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49882/58494.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49882 ÷ 217
    49882 ÷ 131072     		x = 0.380569458007812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58494 ÷ 217
    58494 ÷ 131072     		y = 0.446273803710938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.380569458007812 × 2 - 1) × π
    -0.238861083984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.75040423
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.446273803710938 × 2 - 1) × π
    0.107452392578125 × 3.1415926535     		Φ = 0.337571647124435
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75040423} λ = -0.75040423}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.337571647124435))-π/2
    2×atan(1.40154002110708)-π/2
    2×0.951066739478103-π/2
    1.90213347895621-1.57079632675     		φ = 0.33133715
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75040423} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.994995°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.33133715 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.984220°
  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 49882 KachelY 58494 -0.75040423 0.33133715 -42.994995 18.984220
    Oben rechts KachelX + 1 49883 KachelY 58494 -0.75035629 0.33133715 -42.992249 18.984220
    Unten links KachelX 49882 KachelY + 1 58495 -0.75040423 0.33129182 -42.994995 18.981623
    Unten rechts KachelX + 1 49883 KachelY + 1 58495 -0.75035629 0.33129182 -42.992249 18.981623
  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(0.33133715-0.33129182) × R
    4.53300000000101e-05 × 6371000     		dl = 288.797430000064m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.33133715-0.33129182) × R
    4.53300000000101e-05 × 6371000     		dr = 288.797430000064m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75040423--0.75035629) × cos(0.33133715) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.945608203774492 × 6371000     		do = 288.813085387706m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75040423--0.75035629) × cos(0.33129182) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.945622949002767 × 6371000     		du = 288.817588959963m
  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(0.33133715)-sin(0.33129182))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.945608203774492-0.945622949002767)×R²
    abs(-0.75035629--0.75040423)×1.47452282748262e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.47452282748262e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.47452282748262e-05×40589641000000     		ar = 83409.1271346916m²