Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61131 / 41285
↖ ↑ ↗
← N 55.271293°
W 12.098694°		 ← 173.96 m → N 55.271293°
W 12.095947°		 →
↑
173.99 m
↓
↑
173.99 m
↓
N 55.269728°
W 12.098694°		 ← 173.97 m →
30 269 m²		 N 55.269728°
W 12.095947°
↙ ↓ ↘

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 61131 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41285 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.466396331787109 y=0.314983367919922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.466396331787109 × 217)
    floor (0.466396331787109 × 131072)
    floor (61131.5)     		tx = 61131
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.314983367919922 × 217)
    floor (0.314983367919922 × 131072)
    floor (41285.5)     		ty = 41285
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61131 / 41285 ti = "17/61131/41285"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61131/41285.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61131 ÷ 217
    61131 ÷ 131072     		x = 0.466392517089844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41285 ÷ 217
    41285 ÷ 131072     		y = 0.314979553222656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.466392517089844 × 2 - 1) × π
    -0.0672149658203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.21116204
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.314979553222656 × 2 - 1) × π
    0.370040893554688 × 3.1415926535     		Φ = 1.16251775268598
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.21116204} λ = -0.21116204}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16251775268598))-π/2
    2×atan(3.19797485829978)-π/2
    2×1.26773118173372-π/2
    2.53546236346744-1.57079632675     		φ = 0.96466604
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.21116204} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.098694°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96466604 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.271293°
  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 61131 KachelY 41285 -0.21116204 0.96466604 -12.098694 55.271293
    Oben rechts KachelX + 1 61132 KachelY 41285 -0.21111411 0.96466604 -12.095947 55.271293
    Unten links KachelX 61131 KachelY + 1 41286 -0.21116204 0.96463873 -12.098694 55.269728
    Unten rechts KachelX + 1 61132 KachelY + 1 41286 -0.21111411 0.96463873 -12.095947 55.269728
  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(0.96466604-0.96463873) × R
    2.73100000000026e-05 × 6371000     		dl = 173.992010000017m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96466604-0.96463873) × R
    2.73100000000026e-05 × 6371000     		dr = 173.992010000017m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.21116204--0.21111411) × cos(0.96466604) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.569691376010225 × 6371000     		do = 173.962115051981m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.21116204--0.21111411) × cos(0.96463873) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.569713820759092 × 6371000     		du = 173.968968826058m
  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(0.96466604)-sin(0.96463873))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.569691376010225-0.569713820759092)×R²
    abs(-0.21111411--0.21116204)×2.24447488675894e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.24447488675894e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.24447488675894e-05×40589641000000     		ar = 30268.6143146273m²