Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60799 / 83571
↖ ↑ ↗
← S 44.314023°
W 13.010559°		 ← 218.49 m → S 44.314023°
W 13.007813°		 →
↑
218.53 m
↓
↑
218.53 m
↓
S 44.315988°
W 13.010559°		 ← 218.49 m →
47 745 m²		 S 44.315988°
W 13.007813°
↙ ↓ ↘

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 60799 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83571 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463863372802734 y=0.637599945068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463863372802734 × 217)
    floor (0.463863372802734 × 131072)
    floor (60799.5)     		tx = 60799
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.637599945068359 × 217)
    floor (0.637599945068359 × 131072)
    floor (83571.5)     		ty = 83571
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60799 / 83571 ti = "17/60799/83571"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60799/83571.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60799 ÷ 217
    60799 ÷ 131072     		x = 0.463859558105469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83571 ÷ 217
    83571 ÷ 131072     		y = 0.637596130371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463859558105469 × 2 - 1) × π
    -0.0722808837890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22707709
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.637596130371094 × 2 - 1) × π
    -0.275192260742188 × 3.1415926535     		Φ = -0.864541984647713
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22707709} λ = -0.22707709}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.864541984647713))-π/2
    2×atan(0.421244444872962)-π/2
    2×0.398685362957177-π/2
    0.797370725914355-1.57079632675     		φ = -0.77342560
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22707709} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.010559°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.77342560 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.314023°
  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 60799 KachelY 83571 -0.22707709 -0.77342560 -13.010559 -44.314023
    Oben rechts KachelX + 1 60800 KachelY 83571 -0.22702916 -0.77342560 -13.007813 -44.314023
    Unten links KachelX 60799 KachelY + 1 83572 -0.22707709 -0.77345990 -13.010559 -44.315988
    Unten rechts KachelX + 1 60800 KachelY + 1 83572 -0.22702916 -0.77345990 -13.007813 -44.315988
  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(-0.77342560--0.77345990) × R
    3.42999999999316e-05 × 6371000     		dl = 218.525299999564m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.77342560--0.77345990) × R
    3.42999999999316e-05 × 6371000     		dr = 218.525299999564m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22707709--0.22702916) × cos(-0.77342560) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.715521781159691 × 6371000     		do = 218.493183604146m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22707709--0.22702916) × cos(-0.77345990) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.715497819087246 × 6371000     		du = 218.485866497061m
  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(-0.77342560)-sin(-0.77345990))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.715521781159691-0.715497819087246)×R²
    abs(-0.22702916--0.22707709)×2.39620724450385e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.39620724450385e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.39620724450385e-05×40589641000000     		ar = 47745.4890130296m²