Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59203 / 35527
↖ ↑ ↗
← N 63.304046°
W 17.394104°		 ← 137.21 m → N 63.304046°
W 17.391358°		 →
↑
137.17 m
↓
↑
137.17 m
↓
N 63.302813°
W 17.394104°		 ← 137.22 m →
18 822 m²		 N 63.302813°
W 17.391358°
↙ ↓ ↘

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 59203 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 35527 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451686859130859 y=0.271053314208984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451686859130859 × 217)
    floor (0.451686859130859 × 131072)
    floor (59203.5)     		tx = 59203
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.271053314208984 × 217)
    floor (0.271053314208984 × 131072)
    floor (35527.5)     		ty = 35527
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59203 / 35527 ti = "17/59203/35527"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59203/35527.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59203 ÷ 217
    59203 ÷ 131072     		x = 0.451683044433594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 35527 ÷ 217
    35527 ÷ 131072     		y = 0.271049499511719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451683044433594 × 2 - 1) × π
    -0.0966339111328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30358439
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.271049499511719 × 2 - 1) × π
    0.457901000976562 × 3.1415926535     		Φ = 1.43853842069827
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30358439} λ = -0.30358439}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.43853842069827))-π/2
    2×atan(4.21453144131084)-π/2
    2×1.33783018530781-π/2
    2.67566037061562-1.57079632675     		φ = 1.10486404
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30358439} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.394104°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10486404 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.304046°
  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 59203 KachelY 35527 -0.30358439 1.10486404 -17.394104 63.304046
    Oben rechts KachelX + 1 59204 KachelY 35527 -0.30353645 1.10486404 -17.391358 63.304046
    Unten links KachelX 59203 KachelY + 1 35528 -0.30358439 1.10484251 -17.394104 63.302813
    Unten rechts KachelX + 1 59204 KachelY + 1 35528 -0.30353645 1.10484251 -17.391358 63.302813
  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(1.10486404-1.10484251) × R
    2.15299999999363e-05 × 6371000     		dl = 137.167629999594m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10486404-1.10484251) × R
    2.15299999999363e-05 × 6371000     		dr = 137.167629999594m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30358439--0.30353645) × cos(1.10486404) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.449255904492264 × 6371000     		do = 137.214317078829m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30358439--0.30353645) × cos(1.10484251) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.449275139357281 × 6371000     		du = 137.220191901711m
  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(1.10486404)-sin(1.10484251))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.449255904492264-0.449275139357281)×R²
    abs(-0.30353645--0.30358439)×1.92348650171481e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.92348650171481e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.92348650171481e-05×40589641000000     		ar = 18821.765594217m²