Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54885 / 42992
↖ ↑ ↗
← N 52.509535°
W 29.253845°		 ← 185.89 m → N 52.509535°
W 29.251099°		 →
↑
185.91 m
↓
↑
185.91 m
↓
N 52.507863°
W 29.253845°		 ← 185.90 m →
34 559 m²		 N 52.507863°
W 29.251099°
↙ ↓ ↘

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 54885 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42992 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.418743133544922 y=0.328006744384766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.418743133544922 × 217)
    floor (0.418743133544922 × 131072)
    floor (54885.5)     		tx = 54885
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.328006744384766 × 217)
    floor (0.328006744384766 × 131072)
    floor (42992.5)     		ty = 42992
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54885 / 42992 ti = "17/54885/42992"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54885/42992.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54885 ÷ 217
    54885 ÷ 131072     		x = 0.418739318847656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42992 ÷ 217
    42992 ÷ 131072     		y = 0.3280029296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.418739318847656 × 2 - 1) × π
    -0.162521362304688 × 3.1415926535     		Λ = -0.51057592
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3280029296875 × 2 - 1) × π
    0.343994140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.08068946503455
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.51057592} λ = -0.51057592}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08068946503455))-π/2
    2×atan(2.94671050470923)-π/2
    2×1.24363029860438-π/2
    2.48726059720875-1.57079632675     		φ = 0.91646427
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.51057592} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.253845°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91646427 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.509535°
  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 54885 KachelY 42992 -0.51057592 0.91646427 -29.253845 52.509535
    Oben rechts KachelX + 1 54886 KachelY 42992 -0.51052798 0.91646427 -29.251099 52.509535
    Unten links KachelX 54885 KachelY + 1 42993 -0.51057592 0.91643509 -29.253845 52.507863
    Unten rechts KachelX + 1 54886 KachelY + 1 42993 -0.51052798 0.91643509 -29.251099 52.507863
  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(0.91646427-0.91643509) × R
    2.9179999999962e-05 × 6371000     		dl = 185.905779999758m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91646427-0.91643509) × R
    2.9179999999962e-05 × 6371000     		dr = 185.905779999758m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.51057592--0.51052798) × cos(0.91646427) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.608629396506284 × 6371000     		do = 185.891083813563m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.51057592--0.51052798) × cos(0.91643509) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.608652549253413 × 6371000     		du = 185.898155258488m
  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(0.91646427)-sin(0.91643509))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.608629396506284-0.608652549253413)×R²
    abs(-0.51052798--0.51057592)×2.31527471287185e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.31527471287185e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.31527471287185e-05×40589641000000     		ar = 34558.8842451029m²