Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60622 / 41295
↖ ↑ ↗
← N 55.255642°
W 13.496704°		 ← 174.03 m → N 55.255642°
W 13.493958°		 →
↑
174.06 m
↓
↑
174.06 m
↓
N 55.254077°
W 13.496704°		 ← 174.04 m →
30 292 m²		 N 55.254077°
W 13.493958°
↙ ↓ ↘

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 60622 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41295 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462512969970703 y=0.315059661865234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462512969970703 × 217)
    floor (0.462512969970703 × 131072)
    floor (60622.5)     		tx = 60622
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.315059661865234 × 217)
    floor (0.315059661865234 × 131072)
    floor (41295.5)     		ty = 41295
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60622 / 41295 ti = "17/60622/41295"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60622/41295.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60622 ÷ 217
    60622 ÷ 131072     		x = 0.462509155273438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41295 ÷ 217
    41295 ÷ 131072     		y = 0.315055847167969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462509155273438 × 2 - 1) × π
    -0.074981689453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23556192
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.315055847167969 × 2 - 1) × π
    0.369888305664062 × 3.1415926535     		Φ = 1.16203838368978
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23556192} λ = -0.23556192}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16203838368978))-π/2
    2×atan(3.19644221568211)-π/2
    2×1.2675946086419-π/2
    2.5351892172838-1.57079632675     		φ = 0.96439289
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23556192} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.496704°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96439289 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.255642°
  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 60622 KachelY 41295 -0.23556192 0.96439289 -13.496704 55.255642
    Oben rechts KachelX + 1 60623 KachelY 41295 -0.23551399 0.96439289 -13.493958 55.255642
    Unten links KachelX 60622 KachelY + 1 41296 -0.23556192 0.96436557 -13.496704 55.254077
    Unten rechts KachelX + 1 60623 KachelY + 1 41296 -0.23551399 0.96436557 -13.493958 55.254077
  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(0.96439289-0.96436557) × R
    2.73199999999418e-05 × 6371000     		dl = 174.055719999629m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96439289-0.96436557) × R
    2.73199999999418e-05 × 6371000     		dr = 174.055719999629m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23556192--0.23551399) × cos(0.96439289) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.569915845460955 × 6371000     		do = 174.030659499129m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23556192--0.23551399) × cos(0.96436557) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.569938294176034 × 6371000     		du = 174.037514484337m
  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(0.96439289)-sin(0.96436557))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.569915845460955-0.569938294176034)×R²
    abs(-0.23551399--0.23556192)×2.24487150797259e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.24487150797259e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.24487150797259e-05×40589641000000     		ar = 30291.6283177621m²