Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62708 / 39598
↖ ↑ ↗
← N 57.824280°
W  7.767334°		 ← 162.61 m → N 57.824280°
W  7.764588°		 →
↑
162.65 m
↓
↑
162.65 m
↓
N 57.822818°
W  7.767334°		 ← 162.62 m →
26 449 m²		 N 57.822818°
W  7.764588°
↙ ↓ ↘

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 62708 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39598 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.478427886962891 y=0.302112579345703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.478427886962891 × 217)
    floor (0.478427886962891 × 131072)
    floor (62708.5)     		tx = 62708
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.302112579345703 × 217)
    floor (0.302112579345703 × 131072)
    floor (39598.5)     		ty = 39598
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62708 / 39598 ti = "17/62708/39598"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62708/39598.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62708 ÷ 217
    62708 ÷ 131072     		x = 0.478424072265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39598 ÷ 217
    39598 ÷ 131072     		y = 0.302108764648438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.478424072265625 × 2 - 1) × π
    -0.04315185546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.13556555
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302108764648438 × 2 - 1) × π
    0.395782470703125 × 3.1415926535     		Φ = 1.24338730234502
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13556555} λ = -0.13556555}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24338730234502))-π/2
    2×atan(3.46733851929677)-π/2
    2×1.2900102033346-π/2
    2.58002040666921-1.57079632675     		φ = 1.00922408
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13556555} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.767334°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00922408 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.824280°
  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 62708 KachelY 39598 -0.13556555 1.00922408 -7.767334 57.824280
    Oben rechts KachelX + 1 62709 KachelY 39598 -0.13551762 1.00922408 -7.764588 57.824280
    Unten links KachelX 62708 KachelY + 1 39599 -0.13556555 1.00919855 -7.767334 57.822818
    Unten rechts KachelX + 1 62709 KachelY + 1 39599 -0.13551762 1.00919855 -7.764588 57.822818
  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(1.00922408-1.00919855) × R
    2.55300000000513e-05 × 6371000     		dl = 162.651630000327m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00922408-1.00919855) × R
    2.55300000000513e-05 × 6371000     		dr = 162.651630000327m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13556555--0.13551762) × cos(1.00922408) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.532517634969443 × 6371000     		do = 162.610666025073m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13556555--0.13551762) × cos(1.00919855) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.532539243870629 × 6371000     		du = 162.617264563006m
  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(1.00922408)-sin(1.00919855))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.532517634969443-0.532539243870629)×R²
    abs(-0.13551762--0.13556555)×2.16089011859655e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.16089011859655e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.16089011859655e-05×40589641000000     		ar = 26449.4265173445m²