Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57445 / 87017
↖ ↑ ↗
← S 50.696457°
W 22.222595°		 ← 193.43 m → S 50.696457°
W 22.219849°		 →
↑
193.49 m
↓
↑
193.49 m
↓
S 50.698197°
W 22.222595°		 ← 193.42 m →
37 425 m²		 S 50.698197°
W 22.219849°
↙ ↓ ↘

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 57445 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87017 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.438274383544922 y=0.663890838623047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.438274383544922 × 217)
    floor (0.438274383544922 × 131072)
    floor (57445.5)     		tx = 57445
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.663890838623047 × 217)
    floor (0.663890838623047 × 131072)
    floor (87017.5)     		ty = 87017
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57445 / 87017 ti = "17/57445/87017"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57445/87017.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57445 ÷ 217
    57445 ÷ 131072     		x = 0.438270568847656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87017 ÷ 217
    87017 ÷ 131072     		y = 0.663887023925781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.438270568847656 × 2 - 1) × π
    -0.123458862304688 × 3.1415926535     		Λ = -0.38785745
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.663887023925781 × 2 - 1) × π
    -0.327774047851562 × 3.1415926535     		Φ = -1.02973254073843
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38785745} λ = -0.38785745}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.02973254073843))-π/2
    2×atan(0.357102458157486)-π/2
    2×0.342988110997842-π/2
    0.685976221995683-1.57079632675     		φ = -0.88482010
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38785745} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.222595°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88482010 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.696457°
  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 57445 KachelY 87017 -0.38785745 -0.88482010 -22.222595 -50.696457
    Oben rechts KachelX + 1 57446 KachelY 87017 -0.38780952 -0.88482010 -22.219849 -50.696457
    Unten links KachelX 57445 KachelY + 1 87018 -0.38785745 -0.88485047 -22.222595 -50.698197
    Unten rechts KachelX + 1 57446 KachelY + 1 87018 -0.38780952 -0.88485047 -22.219849 -50.698197
  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(-0.88482010--0.88485047) × R
    3.03699999999463e-05 × 6371000     		dl = 193.487269999658m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88482010--0.88485047) × R
    3.03699999999463e-05 × 6371000     		dr = 193.487269999658m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38785745--0.38780952) × cos(-0.88482010) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.633428718545955 × 6371000     		do = 193.425079355386m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38785745--0.38780952) × cos(-0.88485047) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.63340521791608 × 6371000     		du = 193.417903155341m
  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(-0.88482010)-sin(-0.88485047))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.633428718545955-0.63340521791608)×R²
    abs(-0.38780952--0.38785745)×2.35006298753282e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.35006298753282e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.35006298753282e-05×40589641000000     		ar = 37424.5963051214m²