Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62853 / 38780
↖ ↑ ↗
← N 59.000970°
W  7.369079°		 ← 157.30 m → N 59.000970°
W  7.366333°		 →
↑
157.30 m
↓
↑
157.30 m
↓
N 58.999555°
W  7.369079°		 ← 157.31 m →
24 744 m²		 N 58.999555°
W  7.366333°
↙ ↓ ↘

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 62853 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38780 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.479534149169922 y=0.295871734619141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.479534149169922 × 217)
    floor (0.479534149169922 × 131072)
    floor (62853.5)     		tx = 62853
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.295871734619141 × 217)
    floor (0.295871734619141 × 131072)
    floor (38780.5)     		ty = 38780
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62853 / 38780 ti = "17/62853/38780"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62853/38780.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62853 ÷ 217
    62853 ÷ 131072     		x = 0.479530334472656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38780 ÷ 217
    38780 ÷ 131072     		y = 0.295867919921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.479530334472656 × 2 - 1) × π
    -0.0409393310546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.12861470
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.295867919921875 × 2 - 1) × π
    0.40826416015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.28259968623422
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12861470} λ = -0.12861470}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.28259968623422))-π/2
    2×atan(3.60600202460044)-π/2
    2×1.3002787564461-π/2
    2.6005575128922-1.57079632675     		φ = 1.02976119
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12861470} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.369079°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02976119 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.000970°
  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 62853 KachelY 38780 -0.12861470 1.02976119 -7.369079 59.000970
    Oben rechts KachelX + 1 62854 KachelY 38780 -0.12856676 1.02976119 -7.366333 59.000970
    Unten links KachelX 62853 KachelY + 1 38781 -0.12861470 1.02973650 -7.369079 58.999555
    Unten rechts KachelX + 1 62854 KachelY + 1 38781 -0.12856676 1.02973650 -7.366333 58.999555
  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(1.02976119-1.02973650) × R
    2.46900000000494e-05 × 6371000     		dl = 157.299990000315m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02976119-1.02973650) × R
    2.46900000000494e-05 × 6371000     		dr = 157.299990000315m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12861470--0.12856676) × cos(1.02976119) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.515023561859502 × 6371000     		do = 157.301452498362m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12861470--0.12856676) × cos(1.02973650) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.515044725378477 × 6371000     		du = 157.307916381806m
  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(1.02976119)-sin(1.02973650))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.515023561859502-0.515044725378477)×R²
    abs(-0.12856676--0.12861470)×2.11635189746318e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.11635189746318e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.11635189746318e-05×40589641000000     		ar = 24744.0252905966m²