Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62698 / 76228
↖ ↑ ↗
← S 28.159189°
W  7.794800°		 ← 269.28 m → S 28.159189°
W  7.792053°		 →
↑
269.30 m
↓
↑
269.30 m
↓
S 28.161611°
W  7.794800°		 ← 269.27 m →
72 516 m²		 S 28.161611°
W  7.792053°
↙ ↓ ↘

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 62698 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76228 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.478351593017578 y=0.581577301025391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.478351593017578 × 217)
    floor (0.478351593017578 × 131072)
    floor (62698.5)     		tx = 62698
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.581577301025391 × 217)
    floor (0.581577301025391 × 131072)
    floor (76228.5)     		ty = 76228
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62698 / 76228 ti = "17/62698/76228"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62698/76228.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62698 ÷ 217
    62698 ÷ 131072     		x = 0.478347778320312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76228 ÷ 217
    76228 ÷ 131072     		y = 0.581573486328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.478347778320312 × 2 - 1) × π
    -0.043304443359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.13604492
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.581573486328125 × 2 - 1) × π
    -0.16314697265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.51254133073764
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13604492} λ = -0.13604492}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.51254133073764))-π/2
    2×atan(0.598971458407306)-π/2
    2×0.53966287650012-π/2
    1.07932575300024-1.57079632675     		φ = -0.49147057
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13604492} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.794800°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.49147057 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.159189°
  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 62698 KachelY 76228 -0.13604492 -0.49147057 -7.794800 -28.159189
    Oben rechts KachelX + 1 62699 KachelY 76228 -0.13599698 -0.49147057 -7.792053 -28.159189
    Unten links KachelX 62698 KachelY + 1 76229 -0.13604492 -0.49151284 -7.794800 -28.161611
    Unten rechts KachelX + 1 62699 KachelY + 1 76229 -0.13599698 -0.49151284 -7.792053 -28.161611
  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(-0.49147057--0.49151284) × R
    4.22700000000109e-05 × 6371000     		dl = 269.30217000007m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.49147057--0.49151284) × R
    4.22700000000109e-05 × 6371000     		dr = 269.30217000007m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13604492--0.13599698) × cos(-0.49147057) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.881639816491387 × 6371000     		do = 269.275493365481m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13604492--0.13599698) × cos(-0.49151284) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.881619867522307 × 6371000     		du = 269.269400436838m
  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(-0.49147057)-sin(-0.49151284))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.881639816491387-0.881619867522307)×R²
    abs(-0.13599698--0.13604492)×1.99489690805299e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.99489690805299e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.99489690805299e-05×40589641000000     		ar = 72515.6542824699m²