Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 55304 / 43014
↖ ↑ ↗
← N 52.472743°
W 28.103028°		 ← 186.05 m → N 52.472743°
W 28.100281°		 →
↑
186.03 m
↓
↑
186.03 m
↓
N 52.471070°
W 28.103028°		 ← 186.05 m →
34 612 m²		 N 52.471070°
W 28.100281°
↙ ↓ ↘

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 55304 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43014 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.421939849853516 y=0.328174591064453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.421939849853516 × 217)
    floor (0.421939849853516 × 131072)
    floor (55304.5)     		tx = 55304
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.328174591064453 × 217)
    floor (0.328174591064453 × 131072)
    floor (43014.5)     		ty = 43014
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 55304 / 43014 ti = "17/55304/43014"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/55304/43014.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 55304 ÷ 217
    55304 ÷ 131072     		x = 0.42193603515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43014 ÷ 217
    43014 ÷ 131072     		y = 0.328170776367188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42193603515625 × 2 - 1) × π
    -0.1561279296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.49049036
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.328170776367188 × 2 - 1) × π
    0.343658447265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.0796348532429
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.49049036} λ = -0.49049036}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.0796348532429))-π/2
    2×atan(2.94360450716311)-π/2
    2×1.24330923044342-π/2
    2.48661846088684-1.57079632675     		φ = 0.91582213
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.49049036} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -28.103028°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91582213 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.472743°
  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 55304 KachelY 43014 -0.49049036 0.91582213 -28.103028 52.472743
    Oben rechts KachelX + 1 55305 KachelY 43014 -0.49044242 0.91582213 -28.100281 52.472743
    Unten links KachelX 55304 KachelY + 1 43015 -0.49049036 0.91579293 -28.103028 52.471070
    Unten rechts KachelX + 1 55305 KachelY + 1 43015 -0.49044242 0.91579293 -28.100281 52.471070
  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(0.91582213-0.91579293) × R
    2.92000000000625e-05 × 6371000     		dl = 186.033200000398m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91582213-0.91579293) × R
    2.92000000000625e-05 × 6371000     		dr = 186.033200000398m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.49049036--0.49044242) × cos(0.91582213) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.609138779948281 × 6371000     		do = 186.046662628494m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.49049036--0.49044242) × cos(0.91579293) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.609161937147055 × 6371000     		du = 186.053735433066m
  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(0.91582213)-sin(0.91579293))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.609138779948281-0.609161937147055)×R²
    abs(-0.49044242--0.49049036)×2.31571987747703e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.31571987747703e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.31571987747703e-05×40589641000000     		ar = 34611.5138887862m²