Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58684 / 86335
↖ ↑ ↗
← S 49.494890°
W 18.819580°		 ← 198.38 m → S 49.494890°
W 18.816834°		 →
↑
198.39 m
↓
↑
198.39 m
↓
S 49.496675°
W 18.819580°		 ← 198.37 m →
39 356 m²		 S 49.496675°
W 18.816834°
↙ ↓ ↘

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 58684 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86335 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447727203369141 y=0.658687591552734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447727203369141 × 217)
    floor (0.447727203369141 × 131072)
    floor (58684.5)     		tx = 58684
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.658687591552734 × 217)
    floor (0.658687591552734 × 131072)
    floor (86335.5)     		ty = 86335
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58684 / 86335 ti = "17/58684/86335"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58684/86335.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58684 ÷ 217
    58684 ÷ 131072     		x = 0.447723388671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86335 ÷ 217
    86335 ÷ 131072     		y = 0.658683776855469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447723388671875 × 2 - 1) × π
    -0.10455322265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.32846364
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.658683776855469 × 2 - 1) × π
    -0.317367553710938 × 3.1415926535     		Φ = -0.997039575197548
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32846364} λ = -0.32846364}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.997039575197548))-π/2
    2×atan(0.368970134254246)-π/2
    2×0.353473761364988-π/2
    0.706947522729976-1.57079632675     		φ = -0.86384880
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32846364} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.819580°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.86384880 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.494890°
  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 58684 KachelY 86335 -0.32846364 -0.86384880 -18.819580 -49.494890
    Oben rechts KachelX + 1 58685 KachelY 86335 -0.32841570 -0.86384880 -18.816834 -49.494890
    Unten links KachelX 58684 KachelY + 1 86336 -0.32846364 -0.86387994 -18.819580 -49.496675
    Unten rechts KachelX + 1 58685 KachelY + 1 86336 -0.32841570 -0.86387994 -18.816834 -49.496675
  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(-0.86384880--0.86387994) × R
    3.11400000000406e-05 × 6371000     		dl = 198.392940000259m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.86384880--0.86387994) × R
    3.11400000000406e-05 × 6371000     		dr = 198.392940000259m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32846364--0.32841570) × cos(-0.86384880) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.649515858551728 × 6371000     		do = 198.378861739996m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32846364--0.32841570) × cos(-0.86387994) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.649492180998693 × 6371000     		du = 198.37163000584m
  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(-0.86384880)-sin(-0.86387994))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.649515858551728-0.649492180998693)×R²
    abs(-0.32841570--0.32846364)×2.36775530342292e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.36775530342292e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.36775530342292e-05×40589641000000     		ar = 39356.2482551507m²