Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63263 / 76647
↖ ↑ ↗
← S 29.168951°
W  6.242981°		 ← 266.64 m → S 29.168951°
W  6.240235°		 →
↑
266.63 m
↓
↑
266.63 m
↓
S 29.171349°
W  6.242981°		 ← 266.63 m →
71 092 m²		 S 29.171349°
W  6.240235°
↙ ↓ ↘

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 63263 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76647 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.482662200927734 y=0.584774017333984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.482662200927734 × 217)
    floor (0.482662200927734 × 131072)
    floor (63263.5)     		tx = 63263
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.584774017333984 × 217)
    floor (0.584774017333984 × 131072)
    floor (76647.5)     		ty = 76647
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63263 / 76647 ti = "17/63263/76647"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63263/76647.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63263 ÷ 217
    63263 ÷ 131072     		x = 0.482658386230469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76647 ÷ 217
    76647 ÷ 131072     		y = 0.584770202636719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.482658386230469 × 2 - 1) × π
    -0.0346832275390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.10896057
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.584770202636719 × 2 - 1) × π
    -0.169540405273438 × 3.1415926535     		Φ = -0.532626891678444
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.10896057} λ = -0.10896057}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.532626891678444))-π/2
    2×atan(0.58706079725643)-π/2
    2×0.530851049733775-π/2
    1.06170209946755-1.57079632675     		φ = -0.50909423
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.10896057} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.242981°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50909423 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.168951°
  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 63263 KachelY 76647 -0.10896057 -0.50909423 -6.242981 -29.168951
    Oben rechts KachelX + 1 63264 KachelY 76647 -0.10891264 -0.50909423 -6.240235 -29.168951
    Unten links KachelX 63263 KachelY + 1 76648 -0.10896057 -0.50913608 -6.242981 -29.171349
    Unten rechts KachelX + 1 63264 KachelY + 1 76648 -0.10891264 -0.50913608 -6.240235 -29.171349
  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(-0.50909423--0.50913608) × R
    4.18500000000099e-05 × 6371000     		dl = 266.626350000063m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50909423--0.50913608) × R
    4.18500000000099e-05 × 6371000     		dr = 266.626350000063m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.10896057--0.10891264) × cos(-0.50909423) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.873186325882007 × 6371000     		do = 266.63794903958m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.10896057--0.10891264) × cos(-0.50913608) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.873165927990616 × 6371000     		du = 266.631720298057m
  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(-0.50909423)-sin(-0.50913608))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.873186325882007-0.873165927990616)×R²
    abs(-0.10891264--0.10896057)×2.03978913916325e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.03978913916325e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.03978913916325e-05×40589641000000     		ar = 71091.8727609547m²