Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63044 / 77207
↖ ↑ ↗
← S 30.503117°
W  6.844482°		 ← 263.10 m → S 30.503117°
W  6.841736°		 →
↑
263.12 m
↓
↑
263.12 m
↓
S 30.505484°
W  6.844482°		 ← 263.09 m →
69 227 m²		 S 30.505484°
W  6.841736°
↙ ↓ ↘

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 63044 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 77207 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480991363525391 y=0.589046478271484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480991363525391 × 217)
    floor (0.480991363525391 × 131072)
    floor (63044.5)     		tx = 63044
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.589046478271484 × 217)
    floor (0.589046478271484 × 131072)
    floor (77207.5)     		ty = 77207
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63044 / 77207 ti = "17/63044/77207"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63044/77207.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63044 ÷ 217
    63044 ÷ 131072     		x = 0.480987548828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 77207 ÷ 217
    77207 ÷ 131072     		y = 0.589042663574219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.480987548828125 × 2 - 1) × π
    -0.03802490234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.11945875
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.589042663574219 × 2 - 1) × π
    -0.178085327148438 × 3.1415926535     		Φ = -0.559471555465675
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11945875} λ = -0.11945875}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.559471555465675))-π/2
    2×atan(0.571510995926714)-π/2
    2×0.519208247431254-π/2
    1.03841649486251-1.57079632675     		φ = -0.53237983
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11945875} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.844482°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.53237983 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.503117°
  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 63044 KachelY 77207 -0.11945875 -0.53237983 -6.844482 -30.503117
    Oben rechts KachelX + 1 63045 KachelY 77207 -0.11941082 -0.53237983 -6.841736 -30.503117
    Unten links KachelX 63044 KachelY + 1 77208 -0.11945875 -0.53242113 -6.844482 -30.505484
    Unten rechts KachelX + 1 63045 KachelY + 1 77208 -0.11941082 -0.53242113 -6.841736 -30.505484
  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(-0.53237983--0.53242113) × R
    4.13000000000219e-05 × 6371000     		dl = 263.122300000139m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.53237983--0.53242113) × R
    4.13000000000219e-05 × 6371000     		dr = 263.122300000139m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11945875--0.11941082) × cos(-0.53237983) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.861601544947037 × 6371000     		do = 263.100396816172m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11945875--0.11941082) × cos(-0.53242113) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.861580580941742 × 6371000     		du = 263.093995204958m
  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(-0.53237983)-sin(-0.53242113))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.861601544947037-0.861580580941742)×R²
    abs(-0.11941082--0.11945875)×2.09640052951654e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.09640052951654e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.09640052951654e-05×40589641000000     		ar = 69226.7393476079m²