Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64464 / 75473
↖ ↑ ↗
← S 26.315575°
W  2.944336°		 ← 273.77 m → S 26.315575°
W  2.941589°		 →
↑
273.76 m
↓
↑
273.76 m
↓
S 26.318037°
W  2.944336°		 ← 273.77 m →
74 948 m²		 S 26.318037°
W  2.941589°
↙ ↓ ↘

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 64464 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 75473 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.491825103759766 y=0.575817108154297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.491825103759766 × 217)
    floor (0.491825103759766 × 131072)
    floor (64464.5)     		tx = 64464
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.575817108154297 × 217)
    floor (0.575817108154297 × 131072)
    floor (75473.5)     		ty = 75473
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64464 / 75473 ti = "17/64464/75473"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64464/75473.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64464 ÷ 217
    64464 ÷ 131072     		x = 0.4918212890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 75473 ÷ 217
    75473 ÷ 131072     		y = 0.575813293457031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4918212890625 × 2 - 1) × π
    -0.016357421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.05138836
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.575813293457031 × 2 - 1) × π
    -0.151626586914062 × 3.1415926535     		Φ = -0.476348971524498
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.05138836} λ = -0.05138836}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.476348971524498))-π/2
    2×atan(0.62104671680763)-π/2
    2×0.555751452684947-π/2
    1.11150290536989-1.57079632675     		φ = -0.45929342
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.05138836} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.944336°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.45929342 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.315575°
  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 64464 KachelY 75473 -0.05138836 -0.45929342 -2.944336 -26.315575
    Oben rechts KachelX + 1 64465 KachelY 75473 -0.05134042 -0.45929342 -2.941589 -26.315575
    Unten links KachelX 64464 KachelY + 1 75474 -0.05138836 -0.45933639 -2.944336 -26.318037
    Unten rechts KachelX + 1 64465 KachelY + 1 75474 -0.05134042 -0.45933639 -2.941589 -26.318037
  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(-0.45929342--0.45933639) × R
    4.29699999999755e-05 × 6371000     		dl = 273.761869999844m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.45929342--0.45933639) × R
    4.29699999999755e-05 × 6371000     		dr = 273.761869999844m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.05138836--0.05134042) × cos(-0.45929342) × R
    4.79400000000033e-05 × 0.896365958673375 × 6371000     		do = 273.773236238644m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.05138836--0.05134042) × cos(-0.45933639) × R
    4.79400000000033e-05 × 0.896346908606165 × 6371000     		du = 273.767417857769m
  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(-0.45929342)-sin(-0.45933639))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.896365958673375-0.896346908606165)×R²
    abs(-0.05134042--0.05138836)×1.90500672098137e-05×R²
    4.79400000000033e-05×1.90500672098137e-05×6371000²
    4.79400000000033e-05×1.90500672098137e-05×40589641000000     		ar = 74947.8766946454m²