Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58008 / 86152
↖ ↑ ↗
← S 49.167338°
W 20.676270°		 ← 199.70 m → S 49.167338°
W 20.673523°		 →
↑
199.73 m
↓
↑
199.73 m
↓
S 49.169135°
W 20.676270°		 ← 199.70 m →
39 886 m²		 S 49.169135°
W 20.673523°
↙ ↓ ↘

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 58008 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86152 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.442569732666016 y=0.657291412353516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.442569732666016 × 217)
    floor (0.442569732666016 × 131072)
    floor (58008.5)     		tx = 58008
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.657291412353516 × 217)
    floor (0.657291412353516 × 131072)
    floor (86152.5)     		ty = 86152
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58008 / 86152 ti = "17/58008/86152"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58008/86152.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58008 ÷ 217
    58008 ÷ 131072     		x = 0.44256591796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86152 ÷ 217
    86152 ÷ 131072     		y = 0.65728759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44256591796875 × 2 - 1) × π
    -0.1148681640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.36086898
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65728759765625 × 2 - 1) × π
    -0.3145751953125 × 3.1415926535     		Φ = -0.988267122567078
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.36086898} λ = -0.36086898}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.988267122567078))-π/2
    2×atan(0.372221146104084)-π/2
    2×0.356332191845333-π/2
    0.712664383690667-1.57079632675     		φ = -0.85813194
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.36086898} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.676270°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.85813194 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.167338°
  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 58008 KachelY 86152 -0.36086898 -0.85813194 -20.676270 -49.167338
    Oben rechts KachelX + 1 58009 KachelY 86152 -0.36082104 -0.85813194 -20.673523 -49.167338
    Unten links KachelX 58008 KachelY + 1 86153 -0.36086898 -0.85816329 -20.676270 -49.169135
    Unten rechts KachelX + 1 58009 KachelY + 1 86153 -0.36082104 -0.85816329 -20.673523 -49.169135
  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(-0.85813194--0.85816329) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dl = 199.730849999908m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.85813194--0.85816329) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dr = 199.730849999908m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.36086898--0.36082104) × cos(-0.85813194) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.653852024330439 × 6371000     		do = 199.703238381723m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.36086898--0.36082104) × cos(-0.85816329) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.653828303895358 × 6371000     		du = 199.695993550285m
  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(-0.85813194)-sin(-0.85816329))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.653852024330439-0.653828303895358)×R²
    abs(-0.36082104--0.36086898)×2.37204350814757e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.37204350814757e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.37204350814757e-05×40589641000000     		ar = 39886.1740447908m²