Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 55963 / 43671
↖ ↑ ↗
← N 51.359777°
W 26.293030°		 ← 190.72 m → N 51.359777°
W 26.290283°		 →
↑
190.75 m
↓
↑
190.75 m
↓
N 51.358061°
W 26.293030°		 ← 190.72 m →
36 379 m²		 N 51.358061°
W 26.290283°
↙ ↓ ↘

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 55963 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43671 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.426967620849609 y=0.333187103271484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.426967620849609 × 217)
    floor (0.426967620849609 × 131072)
    floor (55963.5)     		tx = 55963
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.333187103271484 × 217)
    floor (0.333187103271484 × 131072)
    floor (43671.5)     		ty = 43671
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 55963 / 43671 ti = "17/55963/43671"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/55963/43671.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 55963 ÷ 217
    55963 ÷ 131072     		x = 0.426963806152344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43671 ÷ 217
    43671 ÷ 131072     		y = 0.333183288574219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.426963806152344 × 2 - 1) × π
    -0.146072387695312 × 3.1415926535     		Λ = -0.45889994
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.333183288574219 × 2 - 1) × π
    0.333633422851562 × 3.1415926535     		Φ = 1.04814031019253
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.45889994} λ = -0.45889994}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.04814031019253))-π/2
    2×atan(2.85234171186008)-π/2
    2×1.23359676618879-π/2
    2.46719353237759-1.57079632675     		φ = 0.89639721
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.45889994} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -26.293030°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.89639721 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 51.359777°
  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 55963 KachelY 43671 -0.45889994 0.89639721 -26.293030 51.359777
    Oben rechts KachelX + 1 55964 KachelY 43671 -0.45885200 0.89639721 -26.290283 51.359777
    Unten links KachelX 55963 KachelY + 1 43672 -0.45889994 0.89636727 -26.293030 51.358061
    Unten rechts KachelX + 1 55964 KachelY + 1 43672 -0.45885200 0.89636727 -26.290283 51.358061
  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(0.89639721-0.89636727) × R
    2.99400000000061e-05 × 6371000     		dl = 190.747740000039m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.89639721-0.89636727) × R
    2.99400000000061e-05 × 6371000     		dr = 190.747740000039m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.45889994--0.45885200) × cos(0.89639721) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.624428090247982 × 6371000     		do = 190.716411540872m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.45889994--0.45885200) × cos(0.89636727) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.624451475572185 × 6371000     		du = 190.723554020822m
  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(0.89639721)-sin(0.89636727))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.624428090247982-0.624451475572185)×R²
    abs(-0.45885200--0.45889994)×2.33853242028736e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.33853242028736e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.33853242028736e-05×40589641000000     		ar = 36379.4056911125m²