Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57096 / 38138
↖ ↑ ↗
← N 59.897203°
W 23.181152°		 ← 153.16 m → N 59.897203°
W 23.178406°		 →
↑
153.16 m
↓
↑
153.16 m
↓
N 59.895826°
W 23.181152°		 ← 153.16 m →
23 458 m²		 N 59.895826°
W 23.178406°
↙ ↓ ↘

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 57096 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38138 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435611724853516 y=0.290973663330078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435611724853516 × 217)
    floor (0.435611724853516 × 131072)
    floor (57096.5)     		tx = 57096
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.290973663330078 × 217)
    floor (0.290973663330078 × 131072)
    floor (38138.5)     		ty = 38138
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57096 / 38138 ti = "17/57096/38138"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57096/38138.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57096 ÷ 217
    57096 ÷ 131072     		x = 0.43560791015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38138 ÷ 217
    38138 ÷ 131072     		y = 0.290969848632812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43560791015625 × 2 - 1) × π
    -0.1287841796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.40458743
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.290969848632812 × 2 - 1) × π
    0.418060302734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.3133751757903
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40458743} λ = -0.40458743}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.3133751757903))-π/2
    2×atan(3.71870383378472)-π/2
    2×1.30809986822886-π/2
    2.61619973645772-1.57079632675     		φ = 1.04540341
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40458743} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.181152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04540341 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.897203°
  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 57096 KachelY 38138 -0.40458743 1.04540341 -23.181152 59.897203
    Oben rechts KachelX + 1 57097 KachelY 38138 -0.40453950 1.04540341 -23.178406 59.897203
    Unten links KachelX 57096 KachelY + 1 38139 -0.40458743 1.04537937 -23.181152 59.895826
    Unten rechts KachelX + 1 57097 KachelY + 1 38139 -0.40453950 1.04537937 -23.178406 59.895826
  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(1.04540341-1.04537937) × R
    2.40400000000029e-05 × 6371000     		dl = 153.158840000019m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04540341-1.04537937) × R
    2.40400000000029e-05 × 6371000     		dr = 153.158840000019m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40458743--0.40453950) × cos(1.04540341) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.501552966285204 × 6371000     		do = 153.155231937465m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40458743--0.40453950) × cos(1.04537937) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.501573763791906 × 6371000     		du = 153.161582706331m
  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(1.04540341)-sin(1.04537937))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.501552966285204-0.501573763791906)×R²
    abs(-0.40453950--0.40458743)×2.07975067022526e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.07975067022526e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.07975067022526e-05×40589641000000     		ar = 23457.5640028688m²