Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58244 / 38492
↖ ↑ ↗
← N 59.405957°
W 20.028076°		 ← 155.41 m → N 59.405957°
W 20.025330°		 →
↑
155.45 m
↓
↑
155.45 m
↓
N 59.404559°
W 20.028076°		 ← 155.42 m →
24 160 m²		 N 59.404559°
W 20.025330°
↙ ↓ ↘

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 58244 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38492 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444370269775391 y=0.293674468994141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444370269775391 × 217)
    floor (0.444370269775391 × 131072)
    floor (58244.5)     		tx = 58244
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.293674468994141 × 217)
    floor (0.293674468994141 × 131072)
    floor (38492.5)     		ty = 38492
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58244 / 38492 ti = "17/58244/38492"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58244/38492.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58244 ÷ 217
    58244 ÷ 131072     		x = 0.444366455078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38492 ÷ 217
    38492 ÷ 131072     		y = 0.293670654296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444366455078125 × 2 - 1) × π
    -0.11126708984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34955587
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.293670654296875 × 2 - 1) × π
    0.41265869140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.2964055133248
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34955587} λ = -0.34955587}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.2964055133248))-π/2
    2×atan(3.65613110553416)-π/2
    2×1.30381293686622-π/2
    2.60762587373243-1.57079632675     		φ = 1.03682955
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34955587} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.028076°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03682955 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.405957°
  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 58244 KachelY 38492 -0.34955587 1.03682955 -20.028076 59.405957
    Oben rechts KachelX + 1 58245 KachelY 38492 -0.34950794 1.03682955 -20.025330 59.405957
    Unten links KachelX 58244 KachelY + 1 38493 -0.34955587 1.03680515 -20.028076 59.404559
    Unten rechts KachelX + 1 58245 KachelY + 1 38493 -0.34950794 1.03680515 -20.025330 59.404559
  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(1.03682955-1.03680515) × R
    2.44000000000355e-05 × 6371000     		dl = 155.452400000226m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03682955-1.03680515) × R
    2.44000000000355e-05 × 6371000     		dr = 155.452400000226m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34955587--0.34950794) × cos(1.03682955) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.50895191793603 × 6371000     		do = 155.414590833255m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34955587--0.34950794) × cos(1.03680515) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.508972921181293 × 6371000     		du = 155.421004426865m
  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(1.03682955)-sin(1.03680515))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.50895191793603-0.508972921181293)×R²
    abs(-0.34950794--0.34955587)×2.1003245262996e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.1003245262996e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.1003245262996e-05×40589641000000     		ar = 24160.069645643m²