Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58248 / 85640
↖ ↑ ↗
← S 48.239309°
W 20.017090°		 ← 203.38 m → S 48.239309°
W 20.014343°		 →
↑
203.43 m
↓
↑
203.43 m
↓
S 48.241138°
W 20.017090°		 ← 203.37 m →
41 372 m²		 S 48.241138°
W 20.014343°
↙ ↓ ↘

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 58248 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85640 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444400787353516 y=0.653385162353516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444400787353516 × 217)
    floor (0.444400787353516 × 131072)
    floor (58248.5)     		tx = 58248
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.653385162353516 × 217)
    floor (0.653385162353516 × 131072)
    floor (85640.5)     		ty = 85640
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58248 / 85640 ti = "17/58248/85640"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58248/85640.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58248 ÷ 217
    58248 ÷ 131072     		x = 0.44439697265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85640 ÷ 217
    85640 ÷ 131072     		y = 0.65338134765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44439697265625 × 2 - 1) × π
    -0.1112060546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.34936412
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65338134765625 × 2 - 1) × π
    -0.3067626953125 × 3.1415926535     		Φ = -0.963723429961609
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34936412} λ = -0.34936412}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.963723429961609))-π/2
    2×atan(0.381469862040421)-π/2
    2×0.364430778023248-π/2
    0.728861556046495-1.57079632675     		φ = -0.84193477
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34936412} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.017090°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84193477 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.239309°
  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 58248 KachelY 85640 -0.34936412 -0.84193477 -20.017090 -48.239309
    Oben rechts KachelX + 1 58249 KachelY 85640 -0.34931619 -0.84193477 -20.014343 -48.239309
    Unten links KachelX 58248 KachelY + 1 85641 -0.34936412 -0.84196670 -20.017090 -48.241138
    Unten rechts KachelX + 1 58249 KachelY + 1 85641 -0.34931619 -0.84196670 -20.014343 -48.241138
  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(-0.84193477--0.84196670) × R
    3.19299999999023e-05 × 6371000     		dl = 203.426029999378m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84193477--0.84196670) × R
    3.19299999999023e-05 × 6371000     		dr = 203.426029999378m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34936412--0.34931619) × cos(-0.84193477) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.666020864302854 × 6371000     		do = 203.377483145763m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34936412--0.34931619) × cos(-0.84196670) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.665997046319064 × 6371000     		du = 203.370210037882m
  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(-0.84193477)-sin(-0.84196670))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.666020864302854-0.665997046319064)×R²
    abs(-0.34931619--0.34936412)×2.3817983790142e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.3817983790142e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.3817983790142e-05×40589641000000     		ar = 41371.5342214439m²