Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59246 / 82669
↖ ↑ ↗
← S 42.514626°
W 17.276001°		 ← 225.13 m → S 42.514626°
W 17.273254°		 →
↑
225.09 m
↓
↑
225.09 m
↓
S 42.516651°
W 17.276001°		 ← 225.12 m →
50 673 m²		 S 42.516651°
W 17.273254°
↙ ↓ ↘

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 59246 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82669 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452014923095703 y=0.630718231201172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452014923095703 × 217)
    floor (0.452014923095703 × 131072)
    floor (59246.5)     		tx = 59246
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.630718231201172 × 217)
    floor (0.630718231201172 × 131072)
    floor (82669.5)     		ty = 82669
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59246 / 82669 ti = "17/59246/82669"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59246/82669.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59246 ÷ 217
    59246 ÷ 131072     		x = 0.452011108398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82669 ÷ 217
    82669 ÷ 131072     		y = 0.630714416503906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452011108398438 × 2 - 1) × π
    -0.095977783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30152310
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.630714416503906 × 2 - 1) × π
    -0.261428833007812 × 3.1415926535     		Φ = -0.821302901190422
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30152310} λ = -0.30152310}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.821302901190422))-π/2
    2×atan(0.439858189244454)-π/2
    2×0.414388059095026-π/2
    0.828776118190052-1.57079632675     		φ = -0.74202021
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30152310} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.276001°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.74202021 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.514626°
  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 59246 KachelY 82669 -0.30152310 -0.74202021 -17.276001 -42.514626
    Oben rechts KachelX + 1 59247 KachelY 82669 -0.30147516 -0.74202021 -17.273254 -42.514626
    Unten links KachelX 59246 KachelY + 1 82670 -0.30152310 -0.74205554 -17.276001 -42.516651
    Unten rechts KachelX + 1 59247 KachelY + 1 82670 -0.30147516 -0.74205554 -17.273254 -42.516651
  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(-0.74202021--0.74205554) × R
    3.53300000000001e-05 × 6371000     		dl = 225.087430000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.74202021--0.74205554) × R
    3.53300000000001e-05 × 6371000     		dr = 225.087430000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30152310--0.30147516) × cos(-0.74202021) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.737104849537903 × 6371000     		do = 225.130794127555m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30152310--0.30147516) × cos(-0.74205554) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.73708097382714 × 6371000     		du = 225.123501870927m
  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(-0.74202021)-sin(-0.74205554))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.737104849537903-0.73708097382714)×R²
    abs(-0.30147516--0.30152310)×2.38757107636767e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.38757107636767e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.38757107636767e-05×40589641000000     		ar = 50673.2911716638m²