Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68416 / 72388
↖ ↑ ↗
← S 18.490029°
E  7.910156°		 ← 289.66 m → S 18.490029°
E  7.912903°		 →
↑
289.63 m
↓
↑
289.63 m
↓
S 18.492633°
E  7.910156°		 ← 289.65 m →
83 892 m²		 S 18.492633°
E  7.912903°
↙ ↓ ↘

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 68416 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 72388 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.521976470947266 y=0.552280426025391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.521976470947266 × 217)
    floor (0.521976470947266 × 131072)
    floor (68416.5)     		tx = 68416
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.552280426025391 × 217)
    floor (0.552280426025391 × 131072)
    floor (72388.5)     		ty = 72388
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68416 / 72388 ti = "17/68416/72388"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68416/72388.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68416 ÷ 217
    68416 ÷ 131072     		x = 0.52197265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 72388 ÷ 217
    72388 ÷ 131072     		y = 0.552276611328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.52197265625 × 2 - 1) × π
    0.0439453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.13805827
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.552276611328125 × 2 - 1) × π
    -0.10455322265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.328463636196625
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.13805827} λ = 0.13805827}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.328463636196625))-π/2
    2×atan(0.720029110746777)-π/2
    2×0.624042224700242-π/2
    1.24808444940048-1.57079632675     		φ = -0.32271188
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.13805827} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.910156°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.32271188 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -18.490029°
  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 68416 KachelY 72388 0.13805827 -0.32271188 7.910156 -18.490029
    Oben rechts KachelX + 1 68417 KachelY 72388 0.13810621 -0.32271188 7.912903 -18.490029
    Unten links KachelX 68416 KachelY + 1 72389 0.13805827 -0.32275734 7.910156 -18.492633
    Unten rechts KachelX + 1 68417 KachelY + 1 72389 0.13810621 -0.32275734 7.912903 -18.492633
  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(-0.32271188--0.32275734) × R
    4.54599999999972e-05 × 6371000     		dl = 289.625659999982m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.32271188--0.32275734) × R
    4.54599999999972e-05 × 6371000     		dr = 289.625659999982m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.13805827-0.13810621) × cos(-0.32271188) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.948378861888034 × 6371000     		do = 289.659315692488m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.13805827-0.13810621) × cos(-0.32275734) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.948364443741253 × 6371000     		du = 289.654912019338m
  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(-0.32271188)-sin(-0.32275734))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948378861888034-0.948364443741253)×R²
    abs(0.13810621-0.13805827)×1.44181467810478e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.44181467810478e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.44181467810478e-05×40589641000000     		ar = 83892.1327886503m²