Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57219 / 86149
↖ ↑ ↗
← S 49.161951°
W 22.843323°		 ← 199.68 m → S 49.161951°
W 22.840576°		 →
↑
199.67 m
↓
↑
199.67 m
↓
S 49.163747°
W 22.843323°		 ← 199.68 m →
39 869 m²		 S 49.163747°
W 22.840576°
↙ ↓ ↘

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 57219 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86149 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436550140380859 y=0.657268524169922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436550140380859 × 217)
    floor (0.436550140380859 × 131072)
    floor (57219.5)     		tx = 57219
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.657268524169922 × 217)
    floor (0.657268524169922 × 131072)
    floor (86149.5)     		ty = 86149
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57219 / 86149 ti = "17/57219/86149"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57219/86149.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57219 ÷ 217
    57219 ÷ 131072     		x = 0.436546325683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86149 ÷ 217
    86149 ÷ 131072     		y = 0.657264709472656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436546325683594 × 2 - 1) × π
    -0.126907348632812 × 3.1415926535     		Λ = -0.39869119
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.657264709472656 × 2 - 1) × π
    -0.314529418945312 × 3.1415926535     		Φ = -0.988123311868217
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39869119} λ = -0.39869119}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.988123311868217))-π/2
    2×atan(0.37227467933647)-π/2
    2×0.356379209861358-π/2
    0.712758419722717-1.57079632675     		φ = -0.85803791
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39869119} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.843323°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.85803791 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.161951°
  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 57219 KachelY 86149 -0.39869119 -0.85803791 -22.843323 -49.161951
    Oben rechts KachelX + 1 57220 KachelY 86149 -0.39864326 -0.85803791 -22.840576 -49.161951
    Unten links KachelX 57219 KachelY + 1 86150 -0.39869119 -0.85806925 -22.843323 -49.163747
    Unten rechts KachelX + 1 57220 KachelY + 1 86150 -0.39864326 -0.85806925 -22.840576 -49.163747
  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(-0.85803791--0.85806925) × R
    3.13400000000463e-05 × 6371000     		dl = 199.667140000295m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.85803791--0.85806925) × R
    3.13400000000463e-05 × 6371000     		dr = 199.667140000295m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39869119--0.39864326) × cos(-0.85803791) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.653923166648648 × 6371000     		do = 199.68330563175m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39869119--0.39864326) × cos(-0.85806925) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.653899455706903 × 6371000     		du = 199.676065210446m
  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(-0.85803791)-sin(-0.85806925))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.653923166648648-0.653899455706903)×R²
    abs(-0.39864326--0.39869119)×2.37109417454695e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.37109417454695e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.37109417454695e-05×40589641000000     		ar = 39869.4717075165m²