Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58894 / 46131
↖ ↑ ↗
← N 46.944637°
W 18.242798°		 ← 208.52 m → N 46.944637°
W 18.240051°		 →
↑
208.52 m
↓
↑
208.52 m
↓
N 46.942762°
W 18.242798°		 ← 208.52 m →
43 481 m²		 N 46.942762°
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 46131 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449329376220703 y=0.351955413818359 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 (0.351955413818359 × 217)
    floor (0.351955413818359 × 131072)
    floor (46131.5)     		ty = 46131
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58894 / 46131 ti = "17/58894/46131"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58894/46131.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 46131 ÷ 217
    46131 ÷ 131072     		y = 0.351951599121094
    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 -(0.351951599121094 × 2 - 1) × π
    0.296096801757812 × 3.1415926535     		Φ = 0.93021553712719
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31839689} λ = -0.31839689}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.93021553712719))-π/2
    2×atan(2.53505551732096)-π/2
    2×1.1950674062465-π/2
    2.39013481249301-1.57079632675     		φ = 0.81933849
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31839689} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.242798°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.81933849 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 46.944637°
  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 46131 -0.31839689 0.81933849 -18.242798 46.944637
    Oben rechts KachelX + 1 58895 KachelY 46131 -0.31834895 0.81933849 -18.240051 46.944637
    Unten links KachelX 58894 KachelY + 1 46132 -0.31839689 0.81930576 -18.242798 46.942762
    Unten rechts KachelX + 1 58895 KachelY + 1 46132 -0.31834895 0.81930576 -18.240051 46.942762
  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(0.81933849-0.81930576) × R
    3.27300000000363e-05 × 6371000     		dl = 208.522830000232m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.81933849-0.81930576) × R
    3.27300000000363e-05 × 6371000     		dr = 208.522830000232m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31839689--0.31834895) × cos(0.81933849) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.682704718261709 × 6371000     		do = 208.515593776437m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31839689--0.31834895) × cos(0.81930576) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.682728633522879 × 6371000     		du = 208.522898112777m
  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(0.81933849)-sin(0.81930576))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.682704718261709-0.682728633522879)×R²
    abs(-0.31834895--0.31839689)×2.39152611701821e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39152611701821e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39152611701821e-05×40589641000000     		ar = 43481.0232778282m²