Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59145 / 35598
↖ ↑ ↗
← N 63.216305°
W 17.553406°		 ← 137.63 m → N 63.216305°
W 17.550659°		 →
↑
137.68 m
↓
↑
137.68 m
↓
N 63.215067°
W 17.553406°		 ← 137.64 m →
18 949 m²		 N 63.215067°
W 17.550659°
↙ ↓ ↘

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 59145 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 35598 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451244354248047 y=0.271595001220703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451244354248047 × 217)
    floor (0.451244354248047 × 131072)
    floor (59145.5)     		tx = 59145
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.271595001220703 × 217)
    floor (0.271595001220703 × 131072)
    floor (35598.5)     		ty = 35598
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59145 / 35598 ti = "17/59145/35598"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59145/35598.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59145 ÷ 217
    59145 ÷ 131072     		x = 0.451240539550781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 35598 ÷ 217
    35598 ÷ 131072     		y = 0.271591186523438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451240539550781 × 2 - 1) × π
    -0.0975189208984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.30636473
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.271591186523438 × 2 - 1) × π
    0.456817626953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.43513490082524
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30636473} λ = -0.30636473}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.43513490082524))-π/2
    2×atan(4.20021158258011)-π/2
    2×1.33706449638166-π/2
    2.67412899276332-1.57079632675     		φ = 1.10333267
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30636473} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.553406°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10333267 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.216305°
  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 59145 KachelY 35598 -0.30636473 1.10333267 -17.553406 63.216305
    Oben rechts KachelX + 1 59146 KachelY 35598 -0.30631679 1.10333267 -17.550659 63.216305
    Unten links KachelX 59145 KachelY + 1 35599 -0.30636473 1.10331106 -17.553406 63.215067
    Unten rechts KachelX + 1 59146 KachelY + 1 35599 -0.30631679 1.10331106 -17.550659 63.215067
  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(1.10333267-1.10331106) × R
    2.16099999998942e-05 × 6371000     		dl = 137.677309999326m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10333267-1.10331106) × R
    2.16099999998942e-05 × 6371000     		dr = 137.677309999326m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30636473--0.30631679) × cos(1.10333267) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.450623507917646 × 6371000     		do = 137.632018367052m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30636473--0.30631679) × cos(1.10331106) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.450642799364002 × 6371000     		du = 137.637910471332m
  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(1.10333267)-sin(1.10331106))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.450623507917646-0.450642799364002)×R²
    abs(-0.30631679--0.30636473)×1.92914463568172e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.92914463568172e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.92914463568172e-05×40589641000000     		ar = 18949.2116638764m²