Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62028 / 39358
↖ ↑ ↗
← N 58.173600°
W  9.635010°		 ← 161.03 m → N 58.173600°
W  9.632263°		 →
↑
161.06 m
↓
↑
161.06 m
↓
N 58.172151°
W  9.635010°		 ← 161.04 m →
25 936 m²		 N 58.172151°
W  9.632263°
↙ ↓ ↘

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 62028 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39358 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.473239898681641 y=0.300281524658203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.473239898681641 × 217)
    floor (0.473239898681641 × 131072)
    floor (62028.5)     		tx = 62028
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.300281524658203 × 217)
    floor (0.300281524658203 × 131072)
    floor (39358.5)     		ty = 39358
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62028 / 39358 ti = "17/62028/39358"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62028/39358.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62028 ÷ 217
    62028 ÷ 131072     		x = 0.473236083984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39358 ÷ 217
    39358 ÷ 131072     		y = 0.300277709960938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.473236083984375 × 2 - 1) × π
    -0.05352783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.16816264
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.300277709960938 × 2 - 1) × π
    0.399444580078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.25489215825383
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16816264} λ = -0.16816264}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.25489215825383))-π/2
    2×atan(3.50746010332408)-π/2
    2×1.29305858708208-π/2
    2.58611717416417-1.57079632675     		φ = 1.01532085
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16816264} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.635010°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01532085 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.173600°
  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 62028 KachelY 39358 -0.16816264 1.01532085 -9.635010 58.173600
    Oben rechts KachelX + 1 62029 KachelY 39358 -0.16811471 1.01532085 -9.632263 58.173600
    Unten links KachelX 62028 KachelY + 1 39359 -0.16816264 1.01529557 -9.635010 58.172151
    Unten rechts KachelX + 1 62029 KachelY + 1 39359 -0.16811471 1.01529557 -9.632263 58.172151
  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(1.01532085-1.01529557) × R
    2.52800000000164e-05 × 6371000     		dl = 161.058880000104m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01532085-1.01529557) × R
    2.52800000000164e-05 × 6371000     		dr = 161.058880000104m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16816264--0.16811471) × cos(1.01532085) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.527347348560205 × 6371000     		do = 161.031856871467m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16816264--0.16811471) × cos(1.01529557) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.527368827538509 × 6371000     		du = 161.038415735884m
  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(1.01532085)-sin(1.01529557))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.527347348560205-0.527368827538509)×R²
    abs(-0.16811471--0.16816264)×2.14789783045122e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.14789783045122e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.14789783045122e-05×40589641000000     		ar = 25936.1386951775m²