Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60067 / 83701
↖ ↑ ↗
← S 44.568948°
W 15.021057°		 ← 217.54 m → S 44.568948°
W 15.018311°		 →
↑
217.57 m
↓
↑
217.57 m
↓
S 44.570904°
W 15.021057°		 ← 217.53 m →
47 330 m²		 S 44.570904°
W 15.018311°
↙ ↓ ↘

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 60067 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83701 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458278656005859 y=0.638591766357422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458278656005859 × 217)
    floor (0.458278656005859 × 131072)
    floor (60067.5)     		tx = 60067
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.638591766357422 × 217)
    floor (0.638591766357422 × 131072)
    floor (83701.5)     		ty = 83701
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60067 / 83701 ti = "17/60067/83701"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60067/83701.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60067 ÷ 217
    60067 ÷ 131072     		x = 0.458274841308594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83701 ÷ 217
    83701 ÷ 131072     		y = 0.638587951660156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458274841308594 × 2 - 1) × π
    -0.0834503173828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.26216690
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.638587951660156 × 2 - 1) × π
    -0.277175903320312 × 3.1415926535     		Φ = -0.87077378159832
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.26216690} λ = -0.26216690}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.87077378159832))-π/2
    2×atan(0.418627497636999)-π/2
    2×0.396460723065219-π/2
    0.792921446130437-1.57079632675     		φ = -0.77787488
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.26216690} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.021057°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.77787488 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.568948°
  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 60067 KachelY 83701 -0.26216690 -0.77787488 -15.021057 -44.568948
    Oben rechts KachelX + 1 60068 KachelY 83701 -0.26211897 -0.77787488 -15.018311 -44.568948
    Unten links KachelX 60067 KachelY + 1 83702 -0.26216690 -0.77790903 -15.021057 -44.570904
    Unten rechts KachelX + 1 60068 KachelY + 1 83702 -0.26211897 -0.77790903 -15.018311 -44.570904
  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(-0.77787488--0.77790903) × R
    3.4149999999955e-05 × 6371000     		dl = 217.569649999714m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.77787488--0.77790903) × R
    3.4149999999955e-05 × 6371000     		dr = 217.569649999714m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.26216690--0.26211897) × cos(-0.77787488) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.712406484756518 × 6371000     		do = 217.541890370296m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.26216690--0.26211897) × cos(-0.77790903) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.712382518996158 × 6371000     		du = 217.534572137062m
  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(-0.77787488)-sin(-0.77790903))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.712406484756518-0.712382518996158)×R²
    abs(-0.26211897--0.26216690)×2.39657603600119e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.39657603600119e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.39657603600119e-05×40589641000000     		ar = 47329.7168400285m²