Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62011 / 39343
↖ ↑ ↗
← N 58.195319°
W  9.681702°		 ← 160.97 m → N 58.195319°
W  9.678955°		 →
↑
160.93 m
↓
↑
160.93 m
↓
N 58.193871°
W  9.681702°		 ← 160.97 m →
25 905 m²		 N 58.193871°
W  9.678955°
↙ ↓ ↘

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 62011 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39343 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.473110198974609 y=0.300167083740234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.473110198974609 × 217)
    floor (0.473110198974609 × 131072)
    floor (62011.5)     		tx = 62011
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.300167083740234 × 217)
    floor (0.300167083740234 × 131072)
    floor (39343.5)     		ty = 39343
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62011 / 39343 ti = "17/62011/39343"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62011/39343.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62011 ÷ 217
    62011 ÷ 131072     		x = 0.473106384277344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39343 ÷ 217
    39343 ÷ 131072     		y = 0.300163269042969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.473106384277344 × 2 - 1) × π
    -0.0537872314453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.16897757
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.300163269042969 × 2 - 1) × π
    0.399673461914062 × 3.1415926535     		Φ = 1.25561121174813
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16897757} λ = -0.16897757}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.25561121174813))-π/2
    2×atan(3.50998306172982)-π/2
    2×1.29324812465091-π/2
    2.58649624930182-1.57079632675     		φ = 1.01569992
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16897757} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.681702°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01569992 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.195319°
  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 62011 KachelY 39343 -0.16897757 1.01569992 -9.681702 58.195319
    Oben rechts KachelX + 1 62012 KachelY 39343 -0.16892963 1.01569992 -9.678955 58.195319
    Unten links KachelX 62011 KachelY + 1 39344 -0.16897757 1.01567466 -9.681702 58.193871
    Unten rechts KachelX + 1 62012 KachelY + 1 39344 -0.16892963 1.01567466 -9.678955 58.193871
  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(1.01569992-1.01567466) × R
    2.52600000001379e-05 × 6371000     		dl = 160.931460000879m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01569992-1.01567466) × R
    2.52600000001379e-05 × 6371000     		dr = 160.931460000879m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16897757--0.16892963) × cos(1.01569992) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.527025233931825 × 6371000     		do = 160.967072072288m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16897757--0.16892963) × cos(1.01567466) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.527046700965475 × 6371000     		du = 160.973628656926m
  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(1.01569992)-sin(1.01567466))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.527025233931825-0.527046700965475)×R²
    abs(-0.16892963--0.16897757)×2.14670336493583e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.14670336493583e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.14670336493583e-05×40589641000000     		ar = 25905.1935024718m²