Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60692 / 56180
↖ ↑ ↗
← N 24.876470°
W 13.304443°		 ← 277.09 m → N 24.876470°
W 13.301696°		 →
↑
277.07 m
↓
↑
277.07 m
↓
N 24.873978°
W 13.304443°		 ← 277.09 m →
76 775 m²		 N 24.873978°
W 13.301696°
↙ ↓ ↘

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 60692 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56180 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463047027587891 y=0.428623199462891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463047027587891 × 217)
    floor (0.463047027587891 × 131072)
    floor (60692.5)     		tx = 60692
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428623199462891 × 217)
    floor (0.428623199462891 × 131072)
    floor (56180.5)     		ty = 56180
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60692 / 56180 ti = "17/60692/56180"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60692/56180.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60692 ÷ 217
    60692 ÷ 131072     		x = 0.463043212890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56180 ÷ 217
    56180 ÷ 131072     		y = 0.428619384765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463043212890625 × 2 - 1) × π
    -0.07391357421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23220634
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428619384765625 × 2 - 1) × π
    0.14276123046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.448497632845245
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23220634} λ = -0.23220634}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448497632845245))-π/2
    2×atan(1.56595777381252)-π/2
    2×1.00248631650029-π/2
    2.00497263300058-1.57079632675     		φ = 0.43417631
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23220634} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.304443°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43417631 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.876470°
  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 60692 KachelY 56180 -0.23220634 0.43417631 -13.304443 24.876470
    Oben rechts KachelX + 1 60693 KachelY 56180 -0.23215840 0.43417631 -13.301696 24.876470
    Unten links KachelX 60692 KachelY + 1 56181 -0.23220634 0.43413282 -13.304443 24.873978
    Unten rechts KachelX + 1 60693 KachelY + 1 56181 -0.23215840 0.43413282 -13.301696 24.873978
  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(0.43417631-0.43413282) × R
    4.34900000000349e-05 × 6371000     		dl = 277.074790000222m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43417631-0.43413282) × R
    4.34900000000349e-05 × 6371000     		dr = 277.074790000222m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23220634--0.23215840) × cos(0.43417631) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.907216846153716 × 6371000     		do = 277.087376577104m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23220634--0.23215840) × cos(0.43413282) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.907235139941755 × 6371000     		du = 277.092963970853m
  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(0.43417631)-sin(0.43413282))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907216846153716-0.907235139941755)×R²
    abs(-0.23215840--0.23220634)×1.82937880394141e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.82937880394141e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.82937880394141e-05×40589641000000     		ar = 76774.7007518943m²