Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64647 / 75398
↖ ↑ ↗
← S 26.130782°
W  2.441711°		 ← 274.15 m → S 26.130782°
W  2.438965°		 →
↑
274.21 m
↓
↑
274.21 m
↓
S 26.133248°
W  2.441711°		 ← 274.15 m →
75 174 m²		 S 26.133248°
W  2.438965°
↙ ↓ ↘

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 64647 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 75398 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.493221282958984 y=0.575244903564453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.493221282958984 × 217)
    floor (0.493221282958984 × 131072)
    floor (64647.5)     		tx = 64647
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.575244903564453 × 217)
    floor (0.575244903564453 × 131072)
    floor (75398.5)     		ty = 75398
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64647 / 75398 ti = "17/64647/75398"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64647/75398.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64647 ÷ 217
    64647 ÷ 131072     		x = 0.493217468261719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 75398 ÷ 217
    75398 ÷ 131072     		y = 0.575241088867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.493217468261719 × 2 - 1) × π
    -0.0135650634765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.04261590
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.575241088867188 × 2 - 1) × π
    -0.150482177734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.472753704052994
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04261590} λ = -0.04261590}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.472753704052994))-π/2
    2×atan(0.623283564490261)-π/2
    2×0.55736407236212-π/2
    1.11472814472424-1.57079632675     		φ = -0.45606818
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04261590} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.441711°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.45606818 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.130782°
  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 64647 KachelY 75398 -0.04261590 -0.45606818 -2.441711 -26.130782
    Oben rechts KachelX + 1 64648 KachelY 75398 -0.04256797 -0.45606818 -2.438965 -26.130782
    Unten links KachelX 64647 KachelY + 1 75399 -0.04261590 -0.45611122 -2.441711 -26.133248
    Unten rechts KachelX + 1 64648 KachelY + 1 75399 -0.04256797 -0.45611122 -2.438965 -26.133248
  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(-0.45606818--0.45611122) × R
    4.30399999999942e-05 × 6371000     		dl = 274.207839999963m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.45606818--0.45611122) × R
    4.30399999999942e-05 × 6371000     		dr = 274.207839999963m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04261590--0.04256797) × cos(-0.45606818) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.897791090951779 × 6371000     		do = 274.151310048959m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04261590--0.04256797) × cos(-0.45611122) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.897772134375972 × 6371000     		du = 274.145521430489m
  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(-0.45606818)-sin(-0.45611122))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.897791090951779-0.897772134375972)×R²
    abs(-0.04256797--0.04261590)×1.8956575806639e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.8956575806639e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.8956575806639e-05×40589641000000     		ar = 75173.6449310388m²