Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 52987 / 93983
↖ ↑ ↗
← S 61.311133°
W 34.466858°		 ← 146.59 m → S 61.311133°
W 34.464112°		 →
↑
146.60 m
↓
↑
146.60 m
↓
S 61.312451°
W 34.466858°		 ← 146.58 m →
21 489 m²		 S 61.312451°
W 34.464112°
↙ ↓ ↘

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 52987 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 93983 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.404262542724609 y=0.717037200927734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.404262542724609 × 217)
    floor (0.404262542724609 × 131072)
    floor (52987.5)     		tx = 52987
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.717037200927734 × 217)
    floor (0.717037200927734 × 131072)
    floor (93983.5)     		ty = 93983
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 52987 / 93983 ti = "17/52987/93983"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/52987/93983.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 52987 ÷ 217
    52987 ÷ 131072     		x = 0.404258728027344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 93983 ÷ 217
    93983 ÷ 131072     		y = 0.717033386230469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.404258728027344 × 2 - 1) × π
    -0.191482543945312 × 3.1415926535     		Λ = -0.60156015
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.717033386230469 × 2 - 1) × π
    -0.434066772460938 × 3.1415926535     		Φ = -1.36366098349174
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.60156015} λ = -0.60156015}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.36366098349174))-π/2
    2×atan(0.255722863975672)-π/2
    2×0.250357593067077-π/2
    0.500715186134155-1.57079632675     		φ = -1.07008114
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.60156015} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -34.466858°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07008114 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.311133°
  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 52987 KachelY 93983 -0.60156015 -1.07008114 -34.466858 -61.311133
    Oben rechts KachelX + 1 52988 KachelY 93983 -0.60151222 -1.07008114 -34.464112 -61.311133
    Unten links KachelX 52987 KachelY + 1 93984 -0.60156015 -1.07010415 -34.466858 -61.312451
    Unten rechts KachelX + 1 52988 KachelY + 1 93984 -0.60151222 -1.07010415 -34.464112 -61.312451
  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(-1.07008114--1.07010415) × R
    2.30099999998234e-05 × 6371000     		dl = 146.596709998875m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07008114--1.07010415) × R
    2.30099999998234e-05 × 6371000     		dr = 146.596709998875m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.60156015--0.60151222) × cos(-1.07008114) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.480053051399198 × 6371000     		do = 146.589974282704m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.60156015--0.60151222) × cos(-1.07010415) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.480032865992172 × 6371000     		du = 146.583810425838m
  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(-1.07008114)-sin(-1.07010415))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.480053051399198-0.480032865992172)×R²
    abs(-0.60151222--0.60156015)×2.0185407026474e-05×R²
    4.79299999999183e-05×2.0185407026474e-05×6371000²
    4.79299999999183e-05×2.0185407026474e-05×40589641000000     		ar = 21489.1561490445m²