Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 56998 / 42358
↖ ↑ ↗
← N 53.556626°
W 23.450317°		 ← 181.43 m → N 53.556626°
W 23.447571°		 →
↑
181.45 m
↓
↑
181.45 m
↓
N 53.554994°
W 23.450317°		 ← 181.44 m →
32 921 m²		 N 53.554994°
W 23.447571°
↙ ↓ ↘

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 56998 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42358 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.434864044189453 y=0.323169708251953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.434864044189453 × 217)
    floor (0.434864044189453 × 131072)
    floor (56998.5)     		tx = 56998
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323169708251953 × 217)
    floor (0.323169708251953 × 131072)
    floor (42358.5)     		ty = 42358
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 56998 / 42358 ti = "17/56998/42358"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/56998/42358.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 56998 ÷ 217
    56998 ÷ 131072     		x = 0.434860229492188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42358 ÷ 217
    42358 ÷ 131072     		y = 0.323165893554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.434860229492188 × 2 - 1) × π
    -0.130279541015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.40928525
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323165893554688 × 2 - 1) × π
    0.353668212890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.11108145939366
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40928525} λ = -0.40928525}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11108145939366))-π/2
    2×atan(3.03764170488854)-π/2
    2×1.25276789340972-π/2
    2.50553578681944-1.57079632675     		φ = 0.93473946
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40928525} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.450317°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93473946 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.556626°
  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 56998 KachelY 42358 -0.40928525 0.93473946 -23.450317 53.556626
    Oben rechts KachelX + 1 56999 KachelY 42358 -0.40923731 0.93473946 -23.447571 53.556626
    Unten links KachelX 56998 KachelY + 1 42359 -0.40928525 0.93471098 -23.450317 53.554994
    Unten rechts KachelX + 1 56999 KachelY + 1 42359 -0.40923731 0.93471098 -23.447571 53.554994
  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(0.93473946-0.93471098) × R
    2.84799999999974e-05 × 6371000     		dl = 181.446079999983m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93473946-0.93471098) × R
    2.84799999999974e-05 × 6371000     		dr = 181.446079999983m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40928525--0.40923731) × cos(0.93473946) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.594028036460982 × 6371000     		do = 181.431452616724m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40928525--0.40923731) × cos(0.93471098) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.594050946794796 × 6371000     		du = 181.438450022382m
  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(0.93473946)-sin(0.93471098))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.594028036460982-0.594050946794796)×R²
    abs(-0.40923731--0.40928525)×2.29103338135195e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.29103338135195e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.29103338135195e-05×40589641000000     		ar = 32920.6606941744m²