Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60350 / 40653
↖ ↑ ↗
← N 56.247928°
W 14.243774°		 ← 169.69 m → N 56.247928°
W 14.241028°		 →
↑
169.66 m
↓
↑
169.66 m
↓
N 56.246402°
W 14.243774°		 ← 169.70 m →
28 791 m²		 N 56.246402°
W 14.241028°
↙ ↓ ↘

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 60350 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40653 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.460437774658203 y=0.310161590576172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.460437774658203 × 217)
    floor (0.460437774658203 × 131072)
    floor (60350.5)     		tx = 60350
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.310161590576172 × 217)
    floor (0.310161590576172 × 131072)
    floor (40653.5)     		ty = 40653
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60350 / 40653 ti = "17/60350/40653"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60350/40653.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60350 ÷ 217
    60350 ÷ 131072     		x = 0.460433959960938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40653 ÷ 217
    40653 ÷ 131072     		y = 0.310157775878906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.460433959960938 × 2 - 1) × π
    -0.079132080078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.24860076
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.310157775878906 × 2 - 1) × π
    0.379684448242188 × 3.1415926535     		Φ = 1.19281387324586
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24860076} λ = -0.24860076}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.19281387324586))-π/2
    2×atan(3.29634366282573)-π/2
    2×1.27625393567357-π/2
    2.55250787134714-1.57079632675     		φ = 0.98171154
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24860076} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.243774°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98171154 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.247928°
  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 60350 KachelY 40653 -0.24860076 0.98171154 -14.243774 56.247928
    Oben rechts KachelX + 1 60351 KachelY 40653 -0.24855282 0.98171154 -14.241028 56.247928
    Unten links KachelX 60350 KachelY + 1 40654 -0.24860076 0.98168491 -14.243774 56.246402
    Unten rechts KachelX + 1 60351 KachelY + 1 40654 -0.24855282 0.98168491 -14.241028 56.246402
  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(0.98171154-0.98168491) × R
    2.66300000000275e-05 × 6371000     		dl = 169.659730000175m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98171154-0.98168491) × R
    2.66300000000275e-05 × 6371000     		dr = 169.659730000175m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24860076--0.24855282) × cos(0.98171154) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.555600302128568 × 6371000     		do = 169.694633421829m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24860076--0.24855282) × cos(0.98168491) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.555622443432279 × 6371000     		du = 169.701395945899m
  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(0.98171154)-sin(0.98168491))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.555600302128568-0.555622443432279)×R²
    abs(-0.24855282--0.24860076)×2.21413037105878e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.21413037105878e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.21413037105878e-05×40589641000000     		ar = 28790.9193546032m²