Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57216 / 42368
↖ ↑ ↗
← N 53.540308°
W 22.851562°		 ← 181.46 m → N 53.540308°
W 22.848816°		 →
↑
181.51 m
↓
↑
181.51 m
↓
N 53.538675°
W 22.851562°		 ← 181.47 m →
32 938 m²		 N 53.538675°
W 22.848816°
↙ ↓ ↘

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 57216 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42368 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436527252197266 y=0.323246002197266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436527252197266 × 217)
    floor (0.436527252197266 × 131072)
    floor (57216.5)     		tx = 57216
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323246002197266 × 217)
    floor (0.323246002197266 × 131072)
    floor (42368.5)     		ty = 42368
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57216 / 42368 ti = "17/57216/42368"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57216/42368.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57216 ÷ 217
    57216 ÷ 131072     		x = 0.4365234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42368 ÷ 217
    42368 ÷ 131072     		y = 0.3232421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4365234375 × 2 - 1) × π
    -0.126953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.39883500
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3232421875 × 2 - 1) × π
    0.353515625 × 3.1415926535     		Φ = 1.11060209039746
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39883500} λ = -0.39883500}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11060209039746))-π/2
    2×atan(3.03618590259477)-π/2
    2×1.25262548664378-π/2
    2.50525097328757-1.57079632675     		φ = 0.93445465
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39883500} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.851562°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93445465 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.540308°
  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 57216 KachelY 42368 -0.39883500 0.93445465 -22.851562 53.540308
    Oben rechts KachelX + 1 57217 KachelY 42368 -0.39878707 0.93445465 -22.848816 53.540308
    Unten links KachelX 57216 KachelY + 1 42369 -0.39883500 0.93442616 -22.851562 53.538675
    Unten rechts KachelX + 1 57217 KachelY + 1 42369 -0.39878707 0.93442616 -22.848816 53.538675
  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(0.93445465-0.93442616) × R
    2.84900000000476e-05 × 6371000     		dl = 181.509790000304m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93445465-0.93442616) × R
    2.84900000000476e-05 × 6371000     		dr = 181.509790000304m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39883500--0.39878707) × cos(0.93445465) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.594257126156798 × 6371000     		do = 181.463562385107m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39883500--0.39878707) × cos(0.93442616) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.594280039713779 × 6371000     		du = 181.470559315381m
  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(0.93445465)-sin(0.93442616))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.594257126156798-0.594280039713779)×R²
    abs(-0.39878707--0.39883500)×2.29135569810301e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.29135569810301e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.29135569810301e-05×40589641000000     		ar = 32938.0481091016m²