Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58323 / 86643
↖ ↑ ↗
← S 50.041266°
W 19.811096°		 ← 196.16 m → S 50.041266°
W 19.808350°		 →
↑
196.16 m
↓
↑
196.16 m
↓
S 50.043030°
W 19.811096°		 ← 196.15 m →
38 478 m²		 S 50.043030°
W 19.808350°
↙ ↓ ↘

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 58323 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86643 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444972991943359 y=0.661037445068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444972991943359 × 217)
    floor (0.444972991943359 × 131072)
    floor (58323.5)     		tx = 58323
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.661037445068359 × 217)
    floor (0.661037445068359 × 131072)
    floor (86643.5)     		ty = 86643
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58323 / 86643 ti = "17/58323/86643"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58323/86643.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58323 ÷ 217
    58323 ÷ 131072     		x = 0.444969177246094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86643 ÷ 217
    86643 ÷ 131072     		y = 0.661033630371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444969177246094 × 2 - 1) × π
    -0.110061645507812 × 3.1415926535     		Λ = -0.34576886
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.661033630371094 × 2 - 1) × π
    -0.322067260742188 × 3.1415926535     		Φ = -1.01180414028053
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34576886} λ = -0.34576886}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.01180414028053))-π/2
    2×atan(0.36356246983545)-π/2
    2×0.34870573816714-π/2
    0.69741147633428-1.57079632675     		φ = -0.87338485
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34576886} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.811096°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87338485 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.041266°
  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 58323 KachelY 86643 -0.34576886 -0.87338485 -19.811096 -50.041266
    Oben rechts KachelX + 1 58324 KachelY 86643 -0.34572092 -0.87338485 -19.808350 -50.041266
    Unten links KachelX 58323 KachelY + 1 86644 -0.34576886 -0.87341564 -19.811096 -50.043030
    Unten rechts KachelX + 1 58324 KachelY + 1 86644 -0.34572092 -0.87341564 -19.808350 -50.043030
  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(-0.87338485--0.87341564) × R
    3.07900000000583e-05 × 6371000     		dl = 196.163090000371m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87338485--0.87341564) × R
    3.07900000000583e-05 × 6371000     		dr = 196.163090000371m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34576886--0.34572092) × cos(-0.87338485) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.642235719424838 × 6371000     		do = 196.155319859862m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34576886--0.34572092) × cos(-0.87341564) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.642212118363866 × 6371000     		du = 196.14811148835m
  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(-0.87338485)-sin(-0.87341564))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.642235719424838-0.642212118363866)×R²
    abs(-0.34572092--0.34576886)×2.36010609719894e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.36010609719894e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.36010609719894e-05×40589641000000     		ar = 38477.7266586446m²