Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61900 / 76613
↖ ↑ ↗
← S 29.087377°
W  9.986572°		 ← 266.91 m → S 29.087377°
W  9.983826°		 →
↑
266.88 m
↓
↑
266.88 m
↓
S 29.089777°
W  9.986572°		 ← 266.90 m →
71 231 m²		 S 29.089777°
W  9.983826°
↙ ↓ ↘

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 61900 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76613 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472263336181641 y=0.584514617919922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472263336181641 × 217)
    floor (0.472263336181641 × 131072)
    floor (61900.5)     		tx = 61900
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.584514617919922 × 217)
    floor (0.584514617919922 × 131072)
    floor (76613.5)     		ty = 76613
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61900 / 76613 ti = "17/61900/76613"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61900/76613.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61900 ÷ 217
    61900 ÷ 131072     		x = 0.472259521484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76613 ÷ 217
    76613 ÷ 131072     		y = 0.584510803222656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.472259521484375 × 2 - 1) × π
    -0.05548095703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.17429857
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.584510803222656 × 2 - 1) × π
    -0.169021606445312 × 3.1415926535     		Φ = -0.530997037091362
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17429857} λ = -0.17429857}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.530997037091362))-π/2
    2×atan(0.588018401155304)-π/2
    2×0.531562915568503-π/2
    1.06312583113701-1.57079632675     		φ = -0.50767050
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17429857} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.986572°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50767050 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.087377°
  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 61900 KachelY 76613 -0.17429857 -0.50767050 -9.986572 -29.087377
    Oben rechts KachelX + 1 61901 KachelY 76613 -0.17425063 -0.50767050 -9.983826 -29.087377
    Unten links KachelX 61900 KachelY + 1 76614 -0.17429857 -0.50771239 -9.986572 -29.089777
    Unten rechts KachelX + 1 61901 KachelY + 1 76614 -0.17425063 -0.50771239 -9.983826 -29.089777
  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(-0.50767050--0.50771239) × R
    4.18899999999889e-05 × 6371000     		dl = 266.881189999929m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50767050--0.50771239) × R
    4.18899999999889e-05 × 6371000     		dr = 266.881189999929m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17429857--0.17425063) × cos(-0.50767050) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.873879347510222 × 6371000     		do = 266.905246384161m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17429857--0.17425063) × cos(-0.50771239) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.873858982218849 × 6371000     		du = 266.899026299973m
  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(-0.50767050)-sin(-0.50771239))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.873879347510222-0.873858982218849)×R²
    abs(-0.17425063--0.17429857)×2.0365291373059e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.0365291373059e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.0365291373059e-05×40589641000000     		ar = 71231.1597708998m²