Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60525 / 40102
↖ ↑ ↗
← N 57.079560°
W 13.763122°		 ← 165.96 m → N 57.079560°
W 13.760376°		 →
↑
165.96 m
↓
↑
165.96 m
↓
N 57.078068°
W 13.763122°		 ← 165.96 m →
27 543 m²		 N 57.078068°
W 13.760376°
↙ ↓ ↘

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 60525 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40102 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461772918701172 y=0.305957794189453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461772918701172 × 217)
    floor (0.461772918701172 × 131072)
    floor (60525.5)     		tx = 60525
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.305957794189453 × 217)
    floor (0.305957794189453 × 131072)
    floor (40102.5)     		ty = 40102
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60525 / 40102 ti = "17/60525/40102"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60525/40102.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60525 ÷ 217
    60525 ÷ 131072     		x = 0.461769104003906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40102 ÷ 217
    40102 ÷ 131072     		y = 0.305953979492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461769104003906 × 2 - 1) × π
    -0.0764617919921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.24021180
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.305953979492188 × 2 - 1) × π
    0.388092041015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.21922710493651
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24021180} λ = -0.24021180}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.21922710493651))-π/2
    2×atan(3.38457080437902)-π/2
    2×1.28351129422854-π/2
    2.56702258845708-1.57079632675     		φ = 0.99622626
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24021180} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.763122°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.99622626 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.079560°
  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 60525 KachelY 40102 -0.24021180 0.99622626 -13.763122 57.079560
    Oben rechts KachelX + 1 60526 KachelY 40102 -0.24016387 0.99622626 -13.760376 57.079560
    Unten links KachelX 60525 KachelY + 1 40103 -0.24021180 0.99620021 -13.763122 57.078068
    Unten rechts KachelX + 1 60526 KachelY + 1 40103 -0.24016387 0.99620021 -13.760376 57.078068
  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(0.99622626-0.99620021) × R
    2.60499999999997e-05 × 6371000     		dl = 165.964549999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.99622626-0.99620021) × R
    2.60499999999997e-05 × 6371000     		dr = 165.964549999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24021180--0.24016387) × cos(0.99622626) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.543473943796573 × 6371000     		do = 165.956306729833m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24021180--0.24016387) × cos(0.99620021) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.543495810660446 × 6371000     		du = 165.962984039775m
  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(0.99622626)-sin(0.99620021))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.543473943796573-0.543495810660446)×R²
    abs(-0.24016387--0.24021180)×2.18668638726216e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.18668638726216e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.18668638726216e-05×40589641000000     		ar = 27543.4178660505m²