Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67760 / 45041
↖ ↑ ↗
← N 48.949563°
E  6.108398°		 ← 200.58 m → N 48.949563°
E  6.111145°		 →
↑
200.56 m
↓
↑
200.56 m
↓
N 48.947759°
E  6.108398°		 ← 200.59 m →
40 229 m²		 N 48.947759°
E  6.111145°
↙ ↓ ↘

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 67760 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45041 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.516971588134766 y=0.343639373779297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.516971588134766 × 217)
    floor (0.516971588134766 × 131072)
    floor (67760.5)     		tx = 67760
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.343639373779297 × 217)
    floor (0.343639373779297 × 131072)
    floor (45041.5)     		ty = 45041
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67760 / 45041 ti = "17/67760/45041"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67760/45041.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67760 ÷ 217
    67760 ÷ 131072     		x = 0.5169677734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45041 ÷ 217
    45041 ÷ 131072     		y = 0.343635559082031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5169677734375 × 2 - 1) × π
    0.033935546875 × 3.1415926535     		Λ = 0.10661166
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.343635559082031 × 2 - 1) × π
    0.312728881835938 × 3.1415926535     		Φ = 0.982466757713051
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10661166} λ = 0.10661166}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.982466757713051))-π/2
    2×atan(2.67103692305135)-π/2
    2×1.21256368217126-π/2
    2.42512736434252-1.57079632675     		φ = 0.85433104
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10661166} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.108398°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85433104 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.949563°
  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 67760 KachelY 45041 0.10661166 0.85433104 6.108398 48.949563
    Oben rechts KachelX + 1 67761 KachelY 45041 0.10665960 0.85433104 6.111145 48.949563
    Unten links KachelX 67760 KachelY + 1 45042 0.10661166 0.85429956 6.108398 48.947759
    Unten rechts KachelX + 1 67761 KachelY + 1 45042 0.10665960 0.85429956 6.111145 48.947759
  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(0.85433104-0.85429956) × R
    3.14800000000837e-05 × 6371000     		dl = 200.559080000533m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85433104-0.85429956) × R
    3.14800000000837e-05 × 6371000     		dr = 200.559080000533m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10661166-0.10665960) × cos(0.85433104) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.656723140629868 × 6371000     		do = 200.580151201986m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10661166-0.10665960) × cos(0.85429956) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.656746880372372 × 6371000     		du = 200.587401930408m
  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(0.85433104)-sin(0.85429956))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.656723140629868-0.656746880372372)×R²
    abs(0.10665960-0.10661166)×2.37397425046915e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.37397425046915e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.37397425046915e-05×40589641000000     		ar = 40228.8976944512m²