Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49987 / 84547
↖ ↑ ↗
← S 46.200745°
W 42.706604°		 ← 211.35 m → S 46.200745°
W 42.703858°		 →
↑
211.39 m
↓
↑
211.39 m
↓
S 46.202646°
W 42.706604°		 ← 211.34 m →
44 677 m²		 S 46.202646°
W 42.703858°
↙ ↓ ↘

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 49987 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84547 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.381374359130859 y=0.645046234130859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.381374359130859 × 217)
    floor (0.381374359130859 × 131072)
    floor (49987.5)     		tx = 49987
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.645046234130859 × 217)
    floor (0.645046234130859 × 131072)
    floor (84547.5)     		ty = 84547
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49987 / 84547 ti = "17/49987/84547"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49987/84547.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49987 ÷ 217
    49987 ÷ 131072     		x = 0.381370544433594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84547 ÷ 217
    84547 ÷ 131072     		y = 0.645042419433594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.381370544433594 × 2 - 1) × π
    -0.237258911132812 × 3.1415926535     		Λ = -0.74537085
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.645042419433594 × 2 - 1) × π
    -0.290084838867188 × 3.1415926535     		Φ = -0.911328398676888
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.74537085} λ = -0.74537085}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.911328398676888))-π/2
    2×atan(0.40198986638559)-π/2
    2×0.382220601255187-π/2
    0.764441202510373-1.57079632675     		φ = -0.80635512
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.74537085} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.706604°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.80635512 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.200745°
  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 49987 KachelY 84547 -0.74537085 -0.80635512 -42.706604 -46.200745
    Oben rechts KachelX + 1 49988 KachelY 84547 -0.74532292 -0.80635512 -42.703858 -46.200745
    Unten links KachelX 49987 KachelY + 1 84548 -0.74537085 -0.80638830 -42.706604 -46.202646
    Unten rechts KachelX + 1 49988 KachelY + 1 84548 -0.74532292 -0.80638830 -42.703858 -46.202646
  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(-0.80635512--0.80638830) × R
    3.3179999999966e-05 × 6371000     		dl = 211.389779999783m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.80635512--0.80638830) × R
    3.3179999999966e-05 × 6371000     		dr = 211.389779999783m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.74537085--0.74532292) × cos(-0.80635512) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.69213378690248 × 6371000     		do = 211.351378200258m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.74537085--0.74532292) × cos(-0.80638830) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.692109838218451 × 6371000     		du = 211.344065181487m
  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(-0.80635512)-sin(-0.80638830))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.69213378690248-0.692109838218451)×R²
    abs(-0.74532292--0.74537085)×2.39486840283298e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.39486840283298e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.39486840283298e-05×40589641000000     		ar = 44676.7483956737m²