Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65923 / 66185
↖ ↑ ↗
← S  1.782244°
E  1.062927°		 ← 305.28 m → S  1.782244°
E  1.065674°		 →
↑
305.23 m
↓
↑
305.23 m
↓
S  1.784989°
E  1.062927°		 ← 305.28 m →
93 181 m²		 S  1.784989°
E  1.065674°
↙ ↓ ↘

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 65923 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 66185 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.502956390380859 y=0.504955291748047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.502956390380859 × 217)
    floor (0.502956390380859 × 131072)
    floor (65923.5)     		tx = 65923
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.504955291748047 × 217)
    floor (0.504955291748047 × 131072)
    floor (66185.5)     		ty = 66185
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65923 / 66185 ti = "17/65923/66185"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65923/66185.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65923 ÷ 217
    65923 ÷ 131072     		x = 0.502952575683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 66185 ÷ 217
    66185 ÷ 131072     		y = 0.504951477050781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.502952575683594 × 2 - 1) × π
    0.0059051513671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.01855158
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.504951477050781 × 2 - 1) × π
    -0.0099029541015625 × 3.1415926535     		Φ = -0.0311110478534164
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01855158} λ = 0.01855158}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0311110478534164))-π/2
    2×atan(0.96936792087208)-π/2
    2×0.769845148221975-π/2
    1.53969029644395-1.57079632675     		φ = -0.03110603
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01855158} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 1.062927°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.03110603 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -1.782244°
  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 65923 KachelY 66185 0.01855158 -0.03110603 1.062927 -1.782244
    Oben rechts KachelX + 1 65924 KachelY 66185 0.01859952 -0.03110603 1.065674 -1.782244
    Unten links KachelX 65923 KachelY + 1 66186 0.01855158 -0.03115394 1.062927 -1.784989
    Unten rechts KachelX + 1 65924 KachelY + 1 66186 0.01859952 -0.03115394 1.065674 -1.784989
  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(-0.03110603--0.03115394) × R
    4.79100000000017e-05 × 6371000     		dl = 305.234610000011m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.03110603--0.03115394) × R
    4.79100000000017e-05 × 6371000     		dr = 305.234610000011m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01855158-0.01859952) × cos(-0.03110603) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.999516246456767 × 6371000     		do = 305.277989216079m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01855158-0.01859952) × cos(-0.03115394) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.99951475526006 × 6371000     		du = 305.277533766221m
  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(-0.03110603)-sin(-0.03115394))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999516246456767-0.99951475526006)×R²
    abs(0.01859952-0.01855158)×1.49119670678211e-06×R²
    4.79399999999998e-05×1.49119670678211e-06×6371000²
    4.79399999999998e-05×1.49119670678211e-06×40589641000000     		ar = 93181.3384882525m²