Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58502 / 37542
↖ ↑ ↗
← N 60.708136°
W 19.319458°		 ← 149.40 m → N 60.708136°
W 19.316712°		 →
↑
149.46 m
↓
↑
149.46 m
↓
N 60.706792°
W 19.319458°		 ← 149.41 m →
22 330 m²		 N 60.706792°
W 19.316712°
↙ ↓ ↘

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 58502 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 37542 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446338653564453 y=0.286426544189453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446338653564453 × 217)
    floor (0.446338653564453 × 131072)
    floor (58502.5)     		tx = 58502
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.286426544189453 × 217)
    floor (0.286426544189453 × 131072)
    floor (37542.5)     		ty = 37542
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58502 / 37542 ti = "17/58502/37542"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58502/37542.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58502 ÷ 217
    58502 ÷ 131072     		x = 0.446334838867188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 37542 ÷ 217
    37542 ÷ 131072     		y = 0.286422729492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446334838867188 × 2 - 1) × π
    -0.107330322265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.33718815
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.286422729492188 × 2 - 1) × π
    0.427154541015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.34194556796385
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33718815} λ = -0.33718815}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.34194556796385))-π/2
    2×atan(3.82648094674073)-π/2
    2×1.31517659198451-π/2
    2.63035318396902-1.57079632675     		φ = 1.05955686
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33718815} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.319458°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.05955686 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 60.708136°
  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 58502 KachelY 37542 -0.33718815 1.05955686 -19.319458 60.708136
    Oben rechts KachelX + 1 58503 KachelY 37542 -0.33714022 1.05955686 -19.316712 60.708136
    Unten links KachelX 58502 KachelY + 1 37543 -0.33718815 1.05953340 -19.319458 60.706792
    Unten rechts KachelX + 1 58503 KachelY + 1 37543 -0.33714022 1.05953340 -19.316712 60.706792
  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(1.05955686-1.05953340) × R
    2.34599999999752e-05 × 6371000     		dl = 149.463659999842m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.05955686-1.05953340) × R
    2.34599999999752e-05 × 6371000     		dr = 149.463659999842m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33718815--0.33714022) × cos(1.05955686) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.489258609455669 × 6371000     		do = 149.401002178452m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33718815--0.33714022) × cos(1.05953340) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.489279069696291 × 6371000     		du = 149.407249959062m
  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(1.05955686)-sin(1.05953340))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.489258609455669-0.489279069696291)×R²
    abs(-0.33714022--0.33718815)×2.04602406220222e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.04602406220222e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.04602406220222e-05×40589641000000     		ar = 22330.487502194m²