Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62682 / 39482
↖ ↑ ↗
← N 57.993544°
W  7.838745°		 ← 161.88 m → N 57.993544°
W  7.835998°		 →
↑
161.89 m
↓
↑
161.89 m
↓
N 57.992088°
W  7.838745°		 ← 161.89 m →
26 207 m²		 N 57.992088°
W  7.835998°
↙ ↓ ↘

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 62682 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39482 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.478229522705078 y=0.301227569580078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.478229522705078 × 217)
    floor (0.478229522705078 × 131072)
    floor (62682.5)     		tx = 62682
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301227569580078 × 217)
    floor (0.301227569580078 × 131072)
    floor (39482.5)     		ty = 39482
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62682 / 39482 ti = "17/62682/39482"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62682/39482.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62682 ÷ 217
    62682 ÷ 131072     		x = 0.478225708007812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39482 ÷ 217
    39482 ÷ 131072     		y = 0.301223754882812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.478225708007812 × 2 - 1) × π
    -0.043548583984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.13681191
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301223754882812 × 2 - 1) × π
    0.397552490234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.24894798270094
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13681191} λ = -0.13681191}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24894798270094))-π/2
    2×atan(3.4866729870656)-π/2
    2×1.29148730252244-π/2
    2.58297460504487-1.57079632675     		φ = 1.01217828
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13681191} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.838745°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01217828 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.993544°
  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 62682 KachelY 39482 -0.13681191 1.01217828 -7.838745 57.993544
    Oben rechts KachelX + 1 62683 KachelY 39482 -0.13676397 1.01217828 -7.835998 57.993544
    Unten links KachelX 62682 KachelY + 1 39483 -0.13681191 1.01215287 -7.838745 57.992088
    Unten rechts KachelX + 1 62683 KachelY + 1 39483 -0.13676397 1.01215287 -7.835998 57.992088
  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(1.01217828-1.01215287) × R
    2.54100000001145e-05 × 6371000     		dl = 161.88711000073m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01217828-1.01215287) × R
    2.54100000001145e-05 × 6371000     		dr = 161.88711000073m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13681191--0.13676397) × cos(1.01217828) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.530014824149162 × 6371000     		do = 161.880169876715m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13681191--0.13676397) × cos(1.01215287) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.530036371362693 × 6371000     		du = 161.886750950353m
  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(1.01217828)-sin(1.01215287))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.530014824149162-0.530036371362693)×R²
    abs(-0.13676397--0.13681191)×2.15472135304262e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.15472135304262e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.15472135304262e-05×40589641000000     		ar = 26206.8455646906m²