Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58613 / 86827
↖ ↑ ↗
← S 50.364737°
W 19.014588°		 ← 194.83 m → S 50.364737°
W 19.011841°		 →
↑
194.83 m
↓
↑
194.83 m
↓
S 50.366489°
W 19.014588°		 ← 194.82 m →
37 957 m²		 S 50.366489°
W 19.011841°
↙ ↓ ↘

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 58613 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86827 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447185516357422 y=0.662441253662109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447185516357422 × 217)
    floor (0.447185516357422 × 131072)
    floor (58613.5)     		tx = 58613
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.662441253662109 × 217)
    floor (0.662441253662109 × 131072)
    floor (86827.5)     		ty = 86827
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58613 / 86827 ti = "17/58613/86827"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58613/86827.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58613 ÷ 217
    58613 ÷ 131072     		x = 0.447181701660156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86827 ÷ 217
    86827 ÷ 131072     		y = 0.662437438964844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447181701660156 × 2 - 1) × π
    -0.105636596679688 × 3.1415926535     		Λ = -0.33186716
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.662437438964844 × 2 - 1) × π
    -0.324874877929688 × 3.1415926535     		Φ = -1.02062452981062
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33186716} λ = -0.33186716}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.02062452981062))-π/2
    2×atan(0.360369808191517)-π/2
    2×0.345882921763605-π/2
    0.691765843527211-1.57079632675     		φ = -0.87903048
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33186716} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.014588°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87903048 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.364737°
  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 58613 KachelY 86827 -0.33186716 -0.87903048 -19.014588 -50.364737
    Oben rechts KachelX + 1 58614 KachelY 86827 -0.33181922 -0.87903048 -19.011841 -50.364737
    Unten links KachelX 58613 KachelY + 1 86828 -0.33186716 -0.87906106 -19.014588 -50.366489
    Unten rechts KachelX + 1 58614 KachelY + 1 86828 -0.33181922 -0.87906106 -19.011841 -50.366489
  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(-0.87903048--0.87906106) × R
    3.05800000000023e-05 × 6371000     		dl = 194.825180000014m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87903048--0.87906106) × R
    3.05800000000023e-05 × 6371000     		dr = 194.825180000014m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33186716--0.33181922) × cos(-0.87903048) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.637898091388237 × 6371000     		do = 194.830496606712m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33186716--0.33181922) × cos(-0.87906106) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.637874540796345 × 6371000     		du = 194.823303649756m
  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(-0.87903048)-sin(-0.87906106))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.637898091388237-0.637874540796345)×R²
    abs(-0.33181922--0.33186716)×2.35505918925183e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.35505918925183e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.35505918925183e-05×40589641000000     		ar = 37957.1858893475m²