Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57496 / 85696
↖ ↑ ↗
← S 48.341646°
W 22.082519°		 ← 202.97 m → S 48.341646°
W 22.079773°		 →
↑
202.98 m
↓
↑
202.98 m
↓
S 48.343472°
W 22.082519°		 ← 202.96 m →
41 198 m²		 S 48.343472°
W 22.079773°
↙ ↓ ↘

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 57496 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85696 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.438663482666016 y=0.653812408447266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.438663482666016 × 217)
    floor (0.438663482666016 × 131072)
    floor (57496.5)     		tx = 57496
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.653812408447266 × 217)
    floor (0.653812408447266 × 131072)
    floor (85696.5)     		ty = 85696
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57496 / 85696 ti = "17/57496/85696"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57496/85696.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57496 ÷ 217
    57496 ÷ 131072     		x = 0.43865966796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85696 ÷ 217
    85696 ÷ 131072     		y = 0.65380859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43865966796875 × 2 - 1) × π
    -0.1226806640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.38541267
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65380859375 × 2 - 1) × π
    -0.3076171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.966407896340332
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38541267} λ = -0.38541267}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.966407896340332))-π/2
    2×atan(0.380447192296693)-π/2
    2×0.363537717635603-π/2
    0.727075435271206-1.57079632675     		φ = -0.84372089
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38541267} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.082519°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84372089 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.341646°
  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 57496 KachelY 85696 -0.38541267 -0.84372089 -22.082519 -48.341646
    Oben rechts KachelX + 1 57497 KachelY 85696 -0.38536474 -0.84372089 -22.079773 -48.341646
    Unten links KachelX 57496 KachelY + 1 85697 -0.38541267 -0.84375275 -22.082519 -48.343472
    Unten rechts KachelX + 1 57497 KachelY + 1 85697 -0.38536474 -0.84375275 -22.079773 -48.343472
  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(-0.84372089--0.84375275) × R
    3.18600000001057e-05 × 6371000     		dl = 202.980060000673m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84372089--0.84375275) × R
    3.18600000001057e-05 × 6371000     		dr = 202.980060000673m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38541267--0.38536474) × cos(-0.84372089) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.664687476582563 × 6371000     		do = 202.970317164953m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38541267--0.38536474) × cos(-0.84375275) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.664663672953744 × 6371000     		du = 202.963048440536m
  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(-0.84372089)-sin(-0.84375275))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.664687476582563-0.664663672953744)×R²
    abs(-0.38536474--0.38541267)×2.38036288190413e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.38036288190413e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.38036288190413e-05×40589641000000     		ar = 41198.1894568782m²