Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57166 / 44861
↖ ↑ ↗
← N 49.273181°
W 22.988892°		 ← 199.28 m → N 49.273181°
W 22.986145°		 →
↑
199.28 m
↓
↑
199.28 m
↓
N 49.271389°
W 22.988892°		 ← 199.28 m →
39 713 m²		 N 49.271389°
W 22.986145°
↙ ↓ ↘

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 57166 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44861 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436145782470703 y=0.342266082763672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436145782470703 × 217)
    floor (0.436145782470703 × 131072)
    floor (57166.5)     		tx = 57166
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.342266082763672 × 217)
    floor (0.342266082763672 × 131072)
    floor (44861.5)     		ty = 44861
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57166 / 44861 ti = "17/57166/44861"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57166/44861.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57166 ÷ 217
    57166 ÷ 131072     		x = 0.436141967773438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44861 ÷ 217
    44861 ÷ 131072     		y = 0.342262268066406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436141967773438 × 2 - 1) × π
    -0.127716064453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.40123185
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.342262268066406 × 2 - 1) × π
    0.315475463867188 × 3.1415926535     		Φ = 0.991095399644661
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40123185} λ = -0.40123185}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.991095399644661))-π/2
    2×atan(2.69418406483032)-π/2
    2×1.21538778313897-π/2
    2.43077556627794-1.57079632675     		φ = 0.85997924
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40123185} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.988892°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85997924 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.273181°
  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 57166 KachelY 44861 -0.40123185 0.85997924 -22.988892 49.273181
    Oben rechts KachelX + 1 57167 KachelY 44861 -0.40118391 0.85997924 -22.986145 49.273181
    Unten links KachelX 57166 KachelY + 1 44862 -0.40123185 0.85994796 -22.988892 49.271389
    Unten rechts KachelX + 1 57167 KachelY + 1 44862 -0.40118391 0.85994796 -22.986145 49.271389
  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(0.85997924-0.85994796) × R
    3.12800000000779e-05 × 6371000     		dl = 199.284880000496m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85997924-0.85994796) × R
    3.12800000000779e-05 × 6371000     		dr = 199.284880000496m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40123185--0.40118391) × cos(0.85997924) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.652453200835063 × 6371000     		do = 199.276001680518m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40123185--0.40118391) × cos(0.85994796) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.652476905407554 × 6371000     		du = 199.283241667112m
  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(0.85997924)-sin(0.85994796))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.652453200835063-0.652476905407554)×R²
    abs(-0.40118391--0.40123185)×2.37045724906793e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.37045724906793e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.37045724906793e-05×40589641000000     		ar = 39713.4154949427m²