Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60208 / 40465
↖ ↑ ↗
← N 56.533743°
W 14.633789°		 ← 168.43 m → N 56.533743°
W 14.631042°		 →
↑
168.45 m
↓
↑
168.45 m
↓
N 56.532228°
W 14.633789°		 ← 168.43 m →
28 372 m²		 N 56.532228°
W 14.631042°
↙ ↓ ↘

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 60208 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40465 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.459354400634766 y=0.308727264404297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.459354400634766 × 217)
    floor (0.459354400634766 × 131072)
    floor (60208.5)     		tx = 60208
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.308727264404297 × 217)
    floor (0.308727264404297 × 131072)
    floor (40465.5)     		ty = 40465
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60208 / 40465 ti = "17/60208/40465"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60208/40465.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60208 ÷ 217
    60208 ÷ 131072     		x = 0.4593505859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40465 ÷ 217
    40465 ÷ 131072     		y = 0.308723449707031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4593505859375 × 2 - 1) × π
    -0.081298828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.25540780
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.308723449707031 × 2 - 1) × π
    0.382553100585938 × 3.1415926535     		Φ = 1.20182601037443
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25540780} λ = -0.25540780}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.20182601037443))-π/2
    2×atan(3.32618502920838)-π/2
    2×1.27874814192459-π/2
    2.55749628384918-1.57079632675     		φ = 0.98669996
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25540780} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.633789°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98669996 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.533743°
  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 60208 KachelY 40465 -0.25540780 0.98669996 -14.633789 56.533743
    Oben rechts KachelX + 1 60209 KachelY 40465 -0.25535986 0.98669996 -14.631042 56.533743
    Unten links KachelX 60208 KachelY + 1 40466 -0.25540780 0.98667352 -14.633789 56.532228
    Unten rechts KachelX + 1 60209 KachelY + 1 40466 -0.25535986 0.98667352 -14.631042 56.532228
  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(0.98669996-0.98667352) × R
    2.6440000000072e-05 × 6371000     		dl = 168.449240000458m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98669996-0.98667352) × R
    2.6440000000072e-05 × 6371000     		dr = 168.449240000458m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25540780--0.25535986) × cos(0.98669996) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.551445787058444 × 6371000     		do = 168.425737582292m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25540780--0.25535986) × cos(0.98667352) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.551467843397422 × 6371000     		du = 168.432474155946m
  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(0.98669996)-sin(0.98667352))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.551445787058444-0.551467843397422)×R²
    abs(-0.25535986--0.25540780)×2.20563389780049e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.20563389780049e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.20563389780049e-05×40589641000000     		ar = 28371.7548791794m²