Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62150 / 39538
↖ ↑ ↗
← N 57.911930°
W  9.299927°		 ← 162.22 m → N 57.911930°
W  9.297180°		 →
↑
162.21 m
↓
↑
162.21 m
↓
N 57.910471°
W  9.299927°		 ← 162.22 m →
26 313 m²		 N 57.910471°
W  9.297180°
↙ ↓ ↘

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 62150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39538 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.474170684814453 y=0.301654815673828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.474170684814453 × 217)
    floor (0.474170684814453 × 131072)
    floor (62150.5)     		tx = 62150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301654815673828 × 217)
    floor (0.301654815673828 × 131072)
    floor (39538.5)     		ty = 39538
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62150 / 39538 ti = "17/62150/39538"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62150/39538.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62150 ÷ 217
    62150 ÷ 131072     		x = 0.474166870117188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39538 ÷ 217
    39538 ÷ 131072     		y = 0.301651000976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.474166870117188 × 2 - 1) × π
    -0.051666259765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.16231434
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301651000976562 × 2 - 1) × π
    0.396697998046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.24626351632222
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16231434} λ = -0.16231434}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24626351632222))-π/2
    2×atan(3.47732568253393)-π/2
    2×1.29077508894043-π/2
    2.58155017788087-1.57079632675     		φ = 1.01075385
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16231434} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.299927°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01075385 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.911930°
  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 62150 KachelY 39538 -0.16231434 1.01075385 -9.299927 57.911930
    Oben rechts KachelX + 1 62151 KachelY 39538 -0.16226641 1.01075385 -9.297180 57.911930
    Unten links KachelX 62150 KachelY + 1 39539 -0.16231434 1.01072839 -9.299927 57.910471
    Unten rechts KachelX + 1 62151 KachelY + 1 39539 -0.16226641 1.01072839 -9.297180 57.910471
  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(1.01075385-1.01072839) × R
    2.54600000000327e-05 × 6371000     		dl = 162.205660000208m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01075385-1.01072839) × R
    2.54600000000327e-05 × 6371000     		dr = 162.205660000208m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16231434--0.16226641) × cos(1.01075385) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.531222186123244 × 6371000     		do = 162.215085135637m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16231434--0.16226641) × cos(1.01072839) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.531243756491721 × 6371000     		du = 162.221671907143m
  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(1.01075385)-sin(1.01072839))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.531222186123244-0.531243756491721)×R²
    abs(-0.16226641--0.16231434)×2.15703684762758e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.15703684762758e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.15703684762758e-05×40589641000000     		ar = 26312.7391536904m²