Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 50250 / 58311
↖ ↑ ↗
← N 19.458824°
W 41.984253°		 ← 287.98 m → N 19.458824°
W 41.981506°		 →
↑
287.97 m
↓
↑
287.97 m
↓
N 19.456234°
W 41.984253°		 ← 287.98 m →
82 930 m²		 N 19.456234°
W 41.981506°
↙ ↓ ↘

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 50250 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58311 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.383380889892578 y=0.444881439208984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.383380889892578 × 217)
    floor (0.383380889892578 × 131072)
    floor (50250.5)     		tx = 50250
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.444881439208984 × 217)
    floor (0.444881439208984 × 131072)
    floor (58311.5)     		ty = 58311
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 50250 / 58311 ti = "17/50250/58311"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/50250/58311.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50250 ÷ 217
    50250 ÷ 131072     		x = 0.383377075195312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58311 ÷ 217
    58311 ÷ 131072     		y = 0.444877624511719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.383377075195312 × 2 - 1) × π
    -0.233245849609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.73276345
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.444877624511719 × 2 - 1) × π
    0.110244750976562 × 3.1415926535     		Φ = 0.346344099754906
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.73276345} λ = -0.73276345}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.346344099754906))-π/2
    2×atan(1.41388905099768)-π/2
    2×0.955208431116429-π/2
    1.91041686223286-1.57079632675     		φ = 0.33962054
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.73276345} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -41.984253°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.33962054 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.458824°
  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 50250 KachelY 58311 -0.73276345 0.33962054 -41.984253 19.458824
    Oben rechts KachelX + 1 50251 KachelY 58311 -0.73271551 0.33962054 -41.981506 19.458824
    Unten links KachelX 50250 KachelY + 1 58312 -0.73276345 0.33957534 -41.984253 19.456234
    Unten rechts KachelX + 1 50251 KachelY + 1 58312 -0.73271551 0.33957534 -41.981506 19.456234
  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(0.33962054-0.33957534) × R
    4.5200000000023e-05 × 6371000     		dl = 287.969200000147m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.33962054-0.33957534) × R
    4.5200000000023e-05 × 6371000     		dr = 287.969200000147m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.73276345--0.73271551) × cos(0.33962054) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.942881142663723 × 6371000     		do = 287.980170729924m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.73276345--0.73271551) × cos(0.33957534) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.942896199146282 × 6371000     		du = 287.984769367252m
  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(0.33962054)-sin(0.33957534))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.942881142663723-0.942896199146282)×R²
    abs(-0.73271551--0.73276345)×1.50564825593946e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.50564825593946e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.50564825593946e-05×40589641000000     		ar = 82930.0815279921m²