Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67605 / 71693
↖ ↑ ↗
← S 16.670400°
E  5.682678°		 ← 292.53 m → S 16.670400°
E  5.685425°		 →
↑
292.62 m
↓
↑
292.62 m
↓
S 16.673031°
E  5.682678°		 ← 292.52 m →
85 599 m²		 S 16.673031°
E  5.685425°
↙ ↓ ↘

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 67605 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 71693 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.515789031982422 y=0.546977996826172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.515789031982422 × 217)
    floor (0.515789031982422 × 131072)
    floor (67605.5)     		tx = 67605
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.546977996826172 × 217)
    floor (0.546977996826172 × 131072)
    floor (71693.5)     		ty = 71693
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67605 / 71693 ti = "17/67605/71693"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67605/71693.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67605 ÷ 217
    67605 ÷ 131072     		x = 0.515785217285156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 71693 ÷ 217
    71693 ÷ 131072     		y = 0.546974182128906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.515785217285156 × 2 - 1) × π
    0.0315704345703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.09918145
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.546974182128906 × 2 - 1) × π
    -0.0939483642578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.295147490960686
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.09918145} λ = 0.09918145}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.295147490960686))-π/2
    2×atan(0.74442178388453)-π/2
    2×0.639921481118333-π/2
    1.27984296223667-1.57079632675     		φ = -0.29095336
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.09918145} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 5.682678°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.29095336 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -16.670400°
  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 67605 KachelY 71693 0.09918145 -0.29095336 5.682678 -16.670400
    Oben rechts KachelX + 1 67606 KachelY 71693 0.09922938 -0.29095336 5.685425 -16.670400
    Unten links KachelX 67605 KachelY + 1 71694 0.09918145 -0.29099929 5.682678 -16.673031
    Unten rechts KachelX + 1 67606 KachelY + 1 71694 0.09922938 -0.29099929 5.685425 -16.673031
  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(-0.29095336--0.29099929) × R
    4.59300000000273e-05 × 6371000     		dl = 292.620030000174m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.29095336--0.29099929) × R
    4.59300000000273e-05 × 6371000     		dr = 292.620030000174m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.09918145-0.09922938) × cos(-0.29095336) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.957970824669028 × 6371000     		do = 292.527915701718m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.09918145-0.09922938) × cos(-0.29099929) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.957957647919443 × 6371000     		du = 292.523892022716m
  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(-0.29095336)-sin(-0.29099929))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.957970824669028-0.957957647919443)×R²
    abs(0.09922938-0.09918145)×1.31767495852309e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.31767495852309e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.31767495852309e-05×40589641000000     		ar = 85598.9387790236m²