Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60702 / 41232
↖ ↑ ↗
← N 55.354136°
W 13.276977°		 ← 173.60 m → N 55.354136°
W 13.274231°		 →
↑
173.67 m
↓
↑
173.67 m
↓
N 55.352574°
W 13.276977°		 ← 173.61 m →
30 150 m²		 N 55.352574°
W 13.274231°
↙ ↓ ↘

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 60702 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41232 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463123321533203 y=0.314579010009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463123321533203 × 217)
    floor (0.463123321533203 × 131072)
    floor (60702.5)     		tx = 60702
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.314579010009766 × 217)
    floor (0.314579010009766 × 131072)
    floor (41232.5)     		ty = 41232
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60702 / 41232 ti = "17/60702/41232"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60702/41232.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60702 ÷ 217
    60702 ÷ 131072     		x = 0.463119506835938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41232 ÷ 217
    41232 ÷ 131072     		y = 0.3145751953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463119506835938 × 2 - 1) × π
    -0.073760986328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23172697
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3145751953125 × 2 - 1) × π
    0.370849609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.16505840836584
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23172697} λ = -0.23172697}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16505840836584))-π/2
    2×atan(3.20611014138812)-π/2
    2×1.2684541212668-π/2
    2.53690824253359-1.57079632675     		φ = 0.96611192
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23172697} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.276977°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96611192 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.354136°
  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 60702 KachelY 41232 -0.23172697 0.96611192 -13.276977 55.354136
    Oben rechts KachelX + 1 60703 KachelY 41232 -0.23167904 0.96611192 -13.274231 55.354136
    Unten links KachelX 60702 KachelY + 1 41233 -0.23172697 0.96608466 -13.276977 55.352574
    Unten rechts KachelX + 1 60703 KachelY + 1 41233 -0.23167904 0.96608466 -13.274231 55.352574
  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(0.96611192-0.96608466) × R
    2.72599999999734e-05 × 6371000     		dl = 173.673459999831m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96611192-0.96608466) × R
    2.72599999999734e-05 × 6371000     		dr = 173.673459999831m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23172697--0.23167904) × cos(0.96611192) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.568502471865926 × 6371000     		do = 173.599068869003m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23172697--0.23167904) × cos(0.96608466) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.568524897953859 × 6371000     		du = 173.605916944739m
  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(0.96611192)-sin(0.96608466))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.568502471865926-0.568524897953859)×R²
    abs(-0.23167904--0.23172697)×2.24260879331251e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.24260879331251e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.24260879331251e-05×40589641000000     		ar = 30150.1456094962m²