Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 53236 / 94006
↖ ↑ ↗
← S 61.341444°
W 33.782959°		 ← 146.48 m → S 61.341444°
W 33.780212°		 →
↑
146.47 m
↓
↑
146.47 m
↓
S 61.342761°
W 33.782959°		 ← 146.47 m →
21 454 m²		 S 61.342761°
W 33.780212°
↙ ↓ ↘

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 53236 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94006 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.406162261962891 y=0.717212677001953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.406162261962891 × 217)
    floor (0.406162261962891 × 131072)
    floor (53236.5)     		tx = 53236
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.717212677001953 × 217)
    floor (0.717212677001953 × 131072)
    floor (94006.5)     		ty = 94006
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 53236 / 94006 ti = "17/53236/94006"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/53236/94006.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 53236 ÷ 217
    53236 ÷ 131072     		x = 0.406158447265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94006 ÷ 217
    94006 ÷ 131072     		y = 0.717208862304688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.406158447265625 × 2 - 1) × π
    -0.18768310546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.58962387
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.717208862304688 × 2 - 1) × π
    -0.434417724609375 × 3.1415926535     		Φ = -1.364763532183
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.58962387} λ = -0.58962387}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.364763532183))-π/2
    2×atan(0.25544107243966)-π/2
    2×0.25009308008696-π/2
    0.50018616017392-1.57079632675     		φ = -1.07061017
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.58962387} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.782959°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07061017 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.341444°
  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 53236 KachelY 94006 -0.58962387 -1.07061017 -33.782959 -61.341444
    Oben rechts KachelX + 1 53237 KachelY 94006 -0.58957593 -1.07061017 -33.780212 -61.341444
    Unten links KachelX 53236 KachelY + 1 94007 -0.58962387 -1.07063316 -33.782959 -61.342761
    Unten rechts KachelX + 1 53237 KachelY + 1 94007 -0.58957593 -1.07063316 -33.780212 -61.342761
  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(-1.07061017--1.07063316) × R
    2.2990000000167e-05 × 6371000     		dl = 146.469290001064m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07061017--1.07063316) × R
    2.2990000000167e-05 × 6371000     		dr = 146.469290001064m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.58962387--0.58957593) × cos(-1.07061017) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.479588898253147 × 6371000     		do = 146.478794144995m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.58962387--0.58957593) × cos(-1.07063316) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.479568724555479 × 6371000     		du = 146.472632578456m
  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(-1.07061017)-sin(-1.07063316))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.479588898253147-0.479568724555479)×R²
    abs(-0.58957593--0.58962387)×2.01736976687128e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.01736976687128e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.01736976687128e-05×40589641000000     		ar = 21454.193739352m²