Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59321 / 84703
↖ ↑ ↗
← S 46.496501°
W 17.070007°		 ← 210.25 m → S 46.496501°
W 17.067260°		 →
↑
210.24 m
↓
↑
210.24 m
↓
S 46.498392°
W 17.070007°		 ← 210.25 m →
44 204 m²		 S 46.498392°
W 17.067260°
↙ ↓ ↘

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 59321 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84703 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452587127685547 y=0.646236419677734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452587127685547 × 217)
    floor (0.452587127685547 × 131072)
    floor (59321.5)     		tx = 59321
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.646236419677734 × 217)
    floor (0.646236419677734 × 131072)
    floor (84703.5)     		ty = 84703
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59321 / 84703 ti = "17/59321/84703"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59321/84703.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59321 ÷ 217
    59321 ÷ 131072     		x = 0.452583312988281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84703 ÷ 217
    84703 ÷ 131072     		y = 0.646232604980469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452583312988281 × 2 - 1) × π
    -0.0948333740234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.29792783
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.646232604980469 × 2 - 1) × π
    -0.292465209960938 × 3.1415926535     		Φ = -0.918806555017616
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29792783} λ = -0.29792783}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.918806555017616))-π/2
    2×atan(0.39899493555493)-π/2
    2×0.379639642075106-π/2
    0.759279284150213-1.57079632675     		φ = -0.81151704
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29792783} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.070007°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.81151704 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.496501°
  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 59321 KachelY 84703 -0.29792783 -0.81151704 -17.070007 -46.496501
    Oben rechts KachelX + 1 59322 KachelY 84703 -0.29787989 -0.81151704 -17.067260 -46.496501
    Unten links KachelX 59321 KachelY + 1 84704 -0.29792783 -0.81155004 -17.070007 -46.498392
    Unten rechts KachelX + 1 59322 KachelY + 1 84704 -0.29787989 -0.81155004 -17.067260 -46.498392
  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(-0.81151704--0.81155004) × R
    3.29999999999497e-05 × 6371000     		dl = 210.24299999968m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.81151704--0.81155004) × R
    3.29999999999497e-05 × 6371000     		dr = 210.24299999968m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29792783--0.29787989) × cos(-0.81151704) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.688398867348928 × 6371000     		do = 210.254733475314m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29792783--0.29787989) × cos(-0.81155004) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.688374931006971 × 6371000     		du = 210.247422700359m
  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(-0.81151704)-sin(-0.81155004))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.688398867348928-0.688374931006971)×R²
    abs(-0.29787989--0.29792783)×2.3936341957409e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.3936341957409e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.3936341957409e-05×40589641000000     		ar = 44203.8174142621m²