Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62306 / 39609
↖ ↑ ↗
← N 57.808188°
W  8.871460°		 ← 162.72 m → N 57.808188°
W  8.868713°		 →
↑
162.72 m
↓
↑
162.72 m
↓
N 57.806725°
W  8.871460°		 ← 162.72 m →
26 477 m²		 N 57.806725°
W  8.868713°
↙ ↓ ↘

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 62306 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39609 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475360870361328 y=0.302196502685547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475360870361328 × 217)
    floor (0.475360870361328 × 131072)
    floor (62306.5)     		tx = 62306
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.302196502685547 × 217)
    floor (0.302196502685547 × 131072)
    floor (39609.5)     		ty = 39609
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62306 / 39609 ti = "17/62306/39609"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62306/39609.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62306 ÷ 217
    62306 ÷ 131072     		x = 0.475357055664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39609 ÷ 217
    39609 ÷ 131072     		y = 0.302192687988281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.475357055664062 × 2 - 1) × π
    -0.049285888671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.15483619
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302192687988281 × 2 - 1) × π
    0.395614624023438 × 3.1415926535     		Φ = 1.2428599964492
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15483619} λ = -0.15483619}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.2428599964492))-π/2
    2×atan(3.46551065321737)-π/2
    2×1.28986977215574-π/2
    2.57973954431148-1.57079632675     		φ = 1.00894322
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15483619} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.871460°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00894322 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.808188°
  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 62306 KachelY 39609 -0.15483619 1.00894322 -8.871460 57.808188
    Oben rechts KachelX + 1 62307 KachelY 39609 -0.15478825 1.00894322 -8.868713 57.808188
    Unten links KachelX 62306 KachelY + 1 39610 -0.15483619 1.00891768 -8.871460 57.806725
    Unten rechts KachelX + 1 62307 KachelY + 1 39610 -0.15478825 1.00891768 -8.868713 57.806725
  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(1.00894322-1.00891768) × R
    2.55399999999906e-05 × 6371000     		dl = 162.71533999994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00894322-1.00891768) × R
    2.55399999999906e-05 × 6371000     		dr = 162.71533999994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15483619--0.15478825) × cos(1.00894322) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.532755339177804 × 6371000     		do = 162.717193707413m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15483619--0.15478825) × cos(1.00891768) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.532776952722276 × 6371000     		du = 162.723795040228m
  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(1.00894322)-sin(1.00891768))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.532755339177804-0.532776952722276)×R²
    abs(-0.15478825--0.15483619)×2.16135444723875e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.16135444723875e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.16135444723875e-05×40589641000000     		ar = 26477.1205684092m²