Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 56080 / 44398
↖ ↑ ↗
← N 50.095917°
W 25.971680°		 ← 195.89 m → N 50.095917°
W 25.968933°		 →
↑
195.91 m
↓
↑
195.91 m
↓
N 50.094156°
W 25.971680°		 ← 195.90 m →
38 377 m²		 N 50.094156°
W 25.968933°
↙ ↓ ↘

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 56080 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44398 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.427860260009766 y=0.338733673095703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.427860260009766 × 217)
    floor (0.427860260009766 × 131072)
    floor (56080.5)     		tx = 56080
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.338733673095703 × 217)
    floor (0.338733673095703 × 131072)
    floor (44398.5)     		ty = 44398
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 56080 / 44398 ti = "17/56080/44398"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/56080/44398.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 56080 ÷ 217
    56080 ÷ 131072     		x = 0.4278564453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44398 ÷ 217
    44398 ÷ 131072     		y = 0.338729858398438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4278564453125 × 2 - 1) × π
    -0.144287109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.45329132
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.338729858398438 × 2 - 1) × π
    0.322540283203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.01329018416875
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.45329132} λ = -0.45329132}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.01329018416875))-π/2
    2×atan(2.75464942531573)-π/2
    2×1.22256751211334-π/2
    2.44513502422669-1.57079632675     		φ = 0.87433870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.45329132} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.971680°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87433870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.095917°
  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 56080 KachelY 44398 -0.45329132 0.87433870 -25.971680 50.095917
    Oben rechts KachelX + 1 56081 KachelY 44398 -0.45324339 0.87433870 -25.968933 50.095917
    Unten links KachelX 56080 KachelY + 1 44399 -0.45329132 0.87430795 -25.971680 50.094156
    Unten rechts KachelX + 1 56081 KachelY + 1 44399 -0.45324339 0.87430795 -25.968933 50.094156
  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(0.87433870-0.87430795) × R
    3.07500000000793e-05 × 6371000     		dl = 195.908250000505m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87433870-0.87430795) × R
    3.07500000000793e-05 × 6371000     		dr = 195.908250000505m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.45329132--0.45324339) × cos(0.87433870) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.641504294484731 × 6371000     		do = 195.891053617468m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.45329132--0.45324339) × cos(0.87430795) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.641527883104315 × 6371000     		du = 195.898256686229m
  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(0.87433870)-sin(0.87430795))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.641504294484731-0.641527883104315)×R²
    abs(-0.45324339--0.45329132)×2.35886195839585e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.35886195839585e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.35886195839585e-05×40589641000000     		ar = 38377.3790782835m²