Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59196 / 35364
↖ ↑ ↗
← N 63.504475°
W 17.413330°		 ← 136.23 m → N 63.504475°
W 17.410584°		 →
↑
136.28 m
↓
↑
136.28 m
↓
N 63.503249°
W 17.413330°		 ← 136.24 m →
18 565 m²		 N 63.503249°
W 17.410584°
↙ ↓ ↘

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 59196 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 35364 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451633453369141 y=0.269809722900391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451633453369141 × 217)
    floor (0.451633453369141 × 131072)
    floor (59196.5)     		tx = 59196
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.269809722900391 × 217)
    floor (0.269809722900391 × 131072)
    floor (35364.5)     		ty = 35364
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59196 / 35364 ti = "17/59196/35364"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59196/35364.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59196 ÷ 217
    59196 ÷ 131072     		x = 0.451629638671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 35364 ÷ 217
    35364 ÷ 131072     		y = 0.269805908203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451629638671875 × 2 - 1) × π
    -0.09674072265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30391994
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.269805908203125 × 2 - 1) × π
    0.46038818359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.44635213533633
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30391994} λ = -0.30391994}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.44635213533633))-π/2
    2×atan(4.24759158036797)-π/2
    2×1.33957924839706-π/2
    2.67915849679413-1.57079632675     		φ = 1.10836217
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30391994} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.413330°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10836217 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.504475°
  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 59196 KachelY 35364 -0.30391994 1.10836217 -17.413330 63.504475
    Oben rechts KachelX + 1 59197 KachelY 35364 -0.30387201 1.10836217 -17.410584 63.504475
    Unten links KachelX 59196 KachelY + 1 35365 -0.30391994 1.10834078 -17.413330 63.503249
    Unten rechts KachelX + 1 59197 KachelY + 1 35365 -0.30387201 1.10834078 -17.410584 63.503249
  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(1.10836217-1.10834078) × R
    2.1389999999899e-05 × 6371000     		dl = 136.275689999356m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10836217-1.10834078) × R
    2.1389999999899e-05 × 6371000     		dr = 136.275689999356m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30391994--0.30387201) × cos(1.10836217) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.446127921864945 × 6371000     		do = 136.230527860287m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30391994--0.30387201) × cos(1.10834078) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.446147065154173 × 6371000     		du = 136.236373493946m
  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(1.10836217)-sin(1.10834078))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.446127921864945-0.446147065154173)×R²
    abs(-0.30387201--0.30391994)×1.91432892276966e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.91432892276966e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.91432892276966e-05×40589641000000     		ar = 18565.3074928161m²