Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58894 / 39412
↖ ↑ ↗
← N 58.095300°
W 18.242798°		 ← 161.42 m → N 58.095300°
W 18.240051°		 →
↑
161.44 m
↓
↑
161.44 m
↓
N 58.093848°
W 18.242798°		 ← 161.43 m →
26 060 m²		 N 58.093848°
W 18.240051°
↙ ↓ ↘

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 58894 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39412 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449329376220703 y=0.300693511962891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449329376220703 × 217)
    floor (0.449329376220703 × 131072)
    floor (58894.5)     		tx = 58894
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.300693511962891 × 217)
    floor (0.300693511962891 × 131072)
    floor (39412.5)     		ty = 39412
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58894 / 39412 ti = "17/58894/39412"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58894/39412.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58894 ÷ 217
    58894 ÷ 131072     		x = 0.449325561523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39412 ÷ 217
    39412 ÷ 131072     		y = 0.300689697265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449325561523438 × 2 - 1) × π
    -0.101348876953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.31839689
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.300689697265625 × 2 - 1) × π
    0.39862060546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.25230356567435
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31839689} λ = -0.31839689}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.25230356567435))-π/2
    2×atan(3.49839245940904)-π/2
    2×1.29237529243217-π/2
    2.58475058486434-1.57079632675     		φ = 1.01395426
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31839689} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.242798°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01395426 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.095300°
  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 58894 KachelY 39412 -0.31839689 1.01395426 -18.242798 58.095300
    Oben rechts KachelX + 1 58895 KachelY 39412 -0.31834895 1.01395426 -18.240051 58.095300
    Unten links KachelX 58894 KachelY + 1 39413 -0.31839689 1.01392892 -18.242798 58.093848
    Unten rechts KachelX + 1 58895 KachelY + 1 39413 -0.31834895 1.01392892 -18.240051 58.093848
  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(1.01395426-1.01392892) × R
    2.53400000000958e-05 × 6371000     		dl = 161.441140000611m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01395426-1.01392892) × R
    2.53400000000958e-05 × 6371000     		dr = 161.441140000611m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31839689--0.31834895) × cos(1.01395426) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.528507978683499 × 6371000     		do = 161.419940485206m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31839689--0.31834895) × cos(1.01392892) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.528529490357801 × 6371000     		du = 161.426510704248m
  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(1.01395426)-sin(1.01392892))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.528507978683499-0.528529490357801)×R²
    abs(-0.31834895--0.31839689)×2.15116743026433e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.15116743026433e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.15116743026433e-05×40589641000000     		ar = 26060.3495640343m²