Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57586 / 84793
↖ ↑ ↗
← S 46.666402°
W 21.835327°		 ← 209.55 m → S 46.666402°
W 21.832581°		 →
↑
209.61 m
↓
↑
209.61 m
↓
S 46.668287°
W 21.835327°		 ← 209.55 m →
43 923 m²		 S 46.668287°
W 21.832581°
↙ ↓ ↘

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 57586 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84793 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439350128173828 y=0.646923065185547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439350128173828 × 217)
    floor (0.439350128173828 × 131072)
    floor (57586.5)     		tx = 57586
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.646923065185547 × 217)
    floor (0.646923065185547 × 131072)
    floor (84793.5)     		ty = 84793
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57586 / 84793 ti = "17/57586/84793"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57586/84793.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57586 ÷ 217
    57586 ÷ 131072     		x = 0.439346313476562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84793 ÷ 217
    84793 ÷ 131072     		y = 0.646919250488281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.439346313476562 × 2 - 1) × π
    -0.121307373046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.38109835
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.646919250488281 × 2 - 1) × π
    -0.293838500976562 × 3.1415926535     		Φ = -0.923120875983421
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38109835} λ = -0.38109835}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.923120875983421))-π/2
    2×atan(0.397277251324083)-π/2
    2×0.378156978495862-π/2
    0.756313956991725-1.57079632675     		φ = -0.81448237
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38109835} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.835327°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.81448237 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.666402°
  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 57586 KachelY 84793 -0.38109835 -0.81448237 -21.835327 -46.666402
    Oben rechts KachelX + 1 57587 KachelY 84793 -0.38105042 -0.81448237 -21.832581 -46.666402
    Unten links KachelX 57586 KachelY + 1 84794 -0.38109835 -0.81451527 -21.835327 -46.668287
    Unten rechts KachelX + 1 57587 KachelY + 1 84794 -0.38105042 -0.81451527 -21.832581 -46.668287
  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(-0.81448237--0.81451527) × R
    3.29000000000024e-05 × 6371000     		dl = 209.605900000015m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.81448237--0.81451527) × R
    3.29000000000024e-05 × 6371000     		dr = 209.605900000015m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38109835--0.38105042) × cos(-0.81448237) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.686244994155452 × 6371000     		do = 209.553164492532m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38109835--0.38105042) × cos(-0.81451527) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.686221063295427 × 6371000     		du = 209.545856916536m
  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(-0.81448237)-sin(-0.81451527))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.686244994155452-0.686221063295427)×R²
    abs(-0.38105042--0.38109835)×2.39308600246124e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.39308600246124e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.39308600246124e-05×40589641000000     		ar = 43922.8137897394m²