Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57698 / 85043
↖ ↑ ↗
← S 47.135556°
W 21.527710°		 ← 207.77 m → S 47.135556°
W 21.524963°		 →
↑
207.76 m
↓
↑
207.76 m
↓
S 47.137425°
W 21.527710°		 ← 207.76 m →
43 165 m²		 S 47.137425°
W 21.524963°
↙ ↓ ↘

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 57698 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85043 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.440204620361328 y=0.648830413818359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.440204620361328 × 217)
    floor (0.440204620361328 × 131072)
    floor (57698.5)     		tx = 57698
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.648830413818359 × 217)
    floor (0.648830413818359 × 131072)
    floor (85043.5)     		ty = 85043
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57698 / 85043 ti = "17/57698/85043"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57698/85043.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57698 ÷ 217
    57698 ÷ 131072     		x = 0.440200805664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85043 ÷ 217
    85043 ÷ 131072     		y = 0.648826599121094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.440200805664062 × 2 - 1) × π
    -0.119598388671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.37572942
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.648826599121094 × 2 - 1) × π
    -0.297653198242188 × 3.1415926535     		Φ = -0.935105100888435
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37572942} λ = -0.37572942}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.935105100888435))-π/2
    2×atan(0.392544606576478)-π/2
    2×0.374062837550673-π/2
    0.748125675101345-1.57079632675     		φ = -0.82267065
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37572942} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.527710°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.82267065 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.135556°
  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 57698 KachelY 85043 -0.37572942 -0.82267065 -21.527710 -47.135556
    Oben rechts KachelX + 1 57699 KachelY 85043 -0.37568148 -0.82267065 -21.524963 -47.135556
    Unten links KachelX 57698 KachelY + 1 85044 -0.37572942 -0.82270326 -21.527710 -47.137425
    Unten rechts KachelX + 1 57699 KachelY + 1 85044 -0.37568148 -0.82270326 -21.524963 -47.137425
  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(-0.82267065--0.82270326) × R
    3.26100000000995e-05 × 6371000     		dl = 207.758310000634m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.82267065--0.82270326) × R
    3.26100000000995e-05 × 6371000     		dr = 207.758310000634m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37572942--0.37568148) × cos(-0.82267065) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.68026614207253 × 6371000     		do = 207.770789839311m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37572942--0.37568148) × cos(-0.82270326) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.680242239715849 × 6371000     		du = 207.763489444334m
  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(-0.82267065)-sin(-0.82270326))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.68026614207253-0.680242239715849)×R²
    abs(-0.37568148--0.37572942)×2.39023566812602e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39023566812602e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39023566812602e-05×40589641000000     		ar = 43165.3498093263m²