Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58661 / 37631
↖ ↑ ↗
← N 60.588316°
W 18.882751°		 ← 149.96 m → N 60.588316°
W 18.880005°		 →
↑
150.04 m
↓
↑
150.04 m
↓
N 60.586967°
W 18.882751°		 ← 149.96 m →
22 500 m²		 N 60.586967°
W 18.880005°
↙ ↓ ↘

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 58661 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 37631 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447551727294922 y=0.287105560302734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447551727294922 × 217)
    floor (0.447551727294922 × 131072)
    floor (58661.5)     		tx = 58661
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.287105560302734 × 217)
    floor (0.287105560302734 × 131072)
    floor (37631.5)     		ty = 37631
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58661 / 37631 ti = "17/58661/37631"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58661/37631.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58661 ÷ 217
    58661 ÷ 131072     		x = 0.447547912597656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 37631 ÷ 217
    37631 ÷ 131072     		y = 0.287101745605469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447547912597656 × 2 - 1) × π
    -0.104904174804688 × 3.1415926535     		Λ = -0.32956618
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.287101745605469 × 2 - 1) × π
    0.425796508789062 × 3.1415926535     		Φ = 1.33767918389767
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32956618} λ = -0.32956618}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.33767918389767))-π/2
    2×atan(3.81019048479359)-π/2
    2×1.31413096605412-π/2
    2.62826193210823-1.57079632675     		φ = 1.05746561
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32956618} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.882751°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.05746561 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 60.588316°
  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 58661 KachelY 37631 -0.32956618 1.05746561 -18.882751 60.588316
    Oben rechts KachelX + 1 58662 KachelY 37631 -0.32951825 1.05746561 -18.880005 60.588316
    Unten links KachelX 58661 KachelY + 1 37632 -0.32956618 1.05744206 -18.882751 60.586967
    Unten rechts KachelX + 1 58662 KachelY + 1 37632 -0.32951825 1.05744206 -18.880005 60.586967
  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(1.05746561-1.05744206) × R
    2.35499999998723e-05 × 6371000     		dl = 150.037049999186m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.05746561-1.05744206) × R
    2.35499999998723e-05 × 6371000     		dr = 150.037049999186m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32956618--0.32951825) × cos(1.05746561) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.491081398460343 × 6371000     		do = 149.957612729007m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32956618--0.32951825) × cos(1.05744206) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.491101913051552 × 6371000     		du = 149.963877106223m
  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(1.05746561)-sin(1.05744206))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.491081398460343-0.491101913051552)×R²
    abs(-0.32951825--0.32956618)×2.05145912089422e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.05145912089422e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.05145912089422e-05×40589641000000     		ar = 22499.6677842033m²