Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60447 / 83294
↖ ↑ ↗
← S 43.767127°
W 13.977356°		 ← 220.52 m → S 43.767127°
W 13.974610°		 →
↑
220.56 m
↓
↑
220.56 m
↓
S 43.769111°
W 13.977356°		 ← 220.51 m →
48 638 m²		 S 43.769111°
W 13.974610°
↙ ↓ ↘

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 60447 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83294 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461177825927734 y=0.635486602783203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461177825927734 × 217)
    floor (0.461177825927734 × 131072)
    floor (60447.5)     		tx = 60447
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.635486602783203 × 217)
    floor (0.635486602783203 × 131072)
    floor (83294.5)     		ty = 83294
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60447 / 83294 ti = "17/60447/83294"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60447/83294.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60447 ÷ 217
    60447 ÷ 131072     		x = 0.461174011230469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83294 ÷ 217
    83294 ÷ 131072     		y = 0.635482788085938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461174011230469 × 2 - 1) × π
    -0.0776519775390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.24395088
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.635482788085938 × 2 - 1) × π
    -0.270965576171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.851263463452957
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24395088} λ = -0.24395088}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.851263463452957))-π/2
    2×atan(0.426875249809084)-π/2
    2×0.403457928076928-π/2
    0.806915856153857-1.57079632675     		φ = -0.76388047
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24395088} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.977356°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76388047 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.767127°
  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 60447 KachelY 83294 -0.24395088 -0.76388047 -13.977356 -43.767127
    Oben rechts KachelX + 1 60448 KachelY 83294 -0.24390295 -0.76388047 -13.974610 -43.767127
    Unten links KachelX 60447 KachelY + 1 83295 -0.24395088 -0.76391509 -13.977356 -43.769111
    Unten rechts KachelX + 1 60448 KachelY + 1 83295 -0.24390295 -0.76391509 -13.974610 -43.769111
  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(-0.76388047--0.76391509) × R
    3.46199999999852e-05 × 6371000     		dl = 220.564019999906m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76388047--0.76391509) × R
    3.46199999999852e-05 × 6371000     		dr = 220.564019999906m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24395088--0.24390295) × cos(-0.76388047) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.72215722114934 × 6371000     		do = 220.519395029329m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24395088--0.24390295) × cos(-0.76391509) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.722133273060135 × 6371000     		du = 220.512082192194m
  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(-0.76388047)-sin(-0.76391509))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.72215722114934-0.722133273060135)×R²
    abs(-0.24390295--0.24395088)×2.39480892050281e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.39480892050281e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.39480892050281e-05×40589641000000     		ar = 48637.8377860548m²