Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60130 / 83620
↖ ↑ ↗
← S 44.410241°
W 14.848022°		 ← 218.18 m → S 44.410241°
W 14.845276°		 →
↑
218.14 m
↓
↑
218.14 m
↓
S 44.412202°
W 14.848022°		 ← 218.17 m →
47 594 m²		 S 44.412202°
W 14.845276°
↙ ↓ ↘

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 60130 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83620 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458759307861328 y=0.637973785400391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458759307861328 × 217)
    floor (0.458759307861328 × 131072)
    floor (60130.5)     		tx = 60130
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.637973785400391 × 217)
    floor (0.637973785400391 × 131072)
    floor (83620.5)     		ty = 83620
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60130 / 83620 ti = "17/60130/83620"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60130/83620.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60130 ÷ 217
    60130 ÷ 131072     		x = 0.458755493164062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83620 ÷ 217
    83620 ÷ 131072     		y = 0.637969970703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458755493164062 × 2 - 1) × π
    -0.082489013671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.25914688
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.637969970703125 × 2 - 1) × π
    -0.27593994140625 × 3.1415926535     		Φ = -0.866890892729095
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25914688} λ = -0.25914688}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.866890892729095))-π/2
    2×atan(0.42025614156338)-π/2
    2×0.397845705002098-π/2
    0.795691410004196-1.57079632675     		φ = -0.77510492
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25914688} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.848022°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.77510492 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.410241°
  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 60130 KachelY 83620 -0.25914688 -0.77510492 -14.848022 -44.410241
    Oben rechts KachelX + 1 60131 KachelY 83620 -0.25909894 -0.77510492 -14.845276 -44.410241
    Unten links KachelX 60130 KachelY + 1 83621 -0.25914688 -0.77513916 -14.848022 -44.412202
    Unten rechts KachelX + 1 60131 KachelY + 1 83621 -0.25909894 -0.77513916 -14.845276 -44.412202
  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(-0.77510492--0.77513916) × R
    3.42400000000742e-05 × 6371000     		dl = 218.143040000473m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.77510492--0.77513916) × R
    3.42400000000742e-05 × 6371000     		dr = 218.143040000473m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25914688--0.25909894) × cos(-0.77510492) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.714347615913194 × 6371000     		do = 218.180149207632m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25914688--0.25909894) × cos(-0.77513916) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.714323654649638 × 6371000     		du = 218.17283082098m
  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(-0.77510492)-sin(-0.77513916))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.714347615913194-0.714323654649638)×R²
    abs(-0.25909894--0.25914688)×2.39612635555275e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.39612635555275e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.39612635555275e-05×40589641000000     		ar = 47593.6827928658m²