Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61884 / 77709
↖ ↑ ↗
← S 31.683770°
W 10.030518°		 ← 259.91 m → S 31.683770°
W 10.027771°		 →
↑
259.87 m
↓
↑
259.87 m
↓
S 31.686107°
W 10.030518°		 ← 259.90 m →
67 541 m²		 S 31.686107°
W 10.027771°
↙ ↓ ↘

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 61884 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 77709 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472141265869141 y=0.592876434326172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472141265869141 × 217)
    floor (0.472141265869141 × 131072)
    floor (61884.5)     		tx = 61884
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.592876434326172 × 217)
    floor (0.592876434326172 × 131072)
    floor (77709.5)     		ty = 77709
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61884 / 77709 ti = "17/61884/77709"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61884/77709.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61884 ÷ 217
    61884 ÷ 131072     		x = 0.472137451171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 77709 ÷ 217
    77709 ÷ 131072     		y = 0.592872619628906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.472137451171875 × 2 - 1) × π
    -0.05572509765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.17506556
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.592872619628906 × 2 - 1) × π
    -0.185745239257812 × 3.1415926535     		Φ = -0.583535879074944
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17506556} λ = -0.17506556}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.583535879074944))-π/2
    2×atan(0.557922129573464)-π/2
    2×0.508905107139888-π/2
    1.01781021427978-1.57079632675     		φ = -0.55298611
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17506556} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -10.030518°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.55298611 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -31.683770°
  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 61884 KachelY 77709 -0.17506556 -0.55298611 -10.030518 -31.683770
    Oben rechts KachelX + 1 61885 KachelY 77709 -0.17501762 -0.55298611 -10.027771 -31.683770
    Unten links KachelX 61884 KachelY + 1 77710 -0.17506556 -0.55302690 -10.030518 -31.686107
    Unten rechts KachelX + 1 61885 KachelY + 1 77710 -0.17501762 -0.55302690 -10.027771 -31.686107
  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(-0.55298611--0.55302690) × R
    4.07900000000128e-05 × 6371000     		dl = 259.873090000081m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.55298611--0.55302690) × R
    4.07900000000128e-05 × 6371000     		dr = 259.873090000081m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17506556--0.17501762) × cos(-0.55298611) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.850959921902828 × 6371000     		do = 259.905063857493m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17506556--0.17501762) × cos(-0.55302690) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.850938497037643 × 6371000     		du = 259.89852015219m
  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(-0.55298611)-sin(-0.55302690))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.850959921902828-0.850938497037643)×R²
    abs(-0.17501762--0.17506556)×2.14248651845272e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.14248651845272e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.14248651845272e-05×40589641000000     		ar = 67541.4817941366m²