Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68506 / 68573
↖ ↑ ↗
← S  8.312059°
E  8.157349°		 ← 302.22 m → S  8.312059°
E  8.160095°		 →
↑
302.18 m
↓
↑
302.18 m
↓
S  8.314777°
E  8.157349°		 ← 302.22 m →
91 323 m²		 S  8.314777°
E  8.160095°
↙ ↓ ↘

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 68506 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 68573 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.522663116455078 y=0.523174285888672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.522663116455078 × 217)
    floor (0.522663116455078 × 131072)
    floor (68506.5)     		tx = 68506
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.523174285888672 × 217)
    floor (0.523174285888672 × 131072)
    floor (68573.5)     		ty = 68573
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68506 / 68573 ti = "17/68506/68573"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68506/68573.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68506 ÷ 217
    68506 ÷ 131072     		x = 0.522659301757812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 68573 ÷ 217
    68573 ÷ 131072     		y = 0.523170471191406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.522659301757812 × 2 - 1) × π
    0.045318603515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.14237259
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.523170471191406 × 2 - 1) × π
    -0.0463409423828125 × 3.1415926535     		Φ = -0.145584364146111
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14237259} λ = 0.14237259}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.145584364146111))-π/2
    2×atan(0.864516952762832)-π/2
    2×0.712861763212494-π/2
    1.42572352642499-1.57079632675     		φ = -0.14507280
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14237259} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.157349°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.14507280 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.312059°
  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 68506 KachelY 68573 0.14237259 -0.14507280 8.157349 -8.312059
    Oben rechts KachelX + 1 68507 KachelY 68573 0.14242053 -0.14507280 8.160095 -8.312059
    Unten links KachelX 68506 KachelY + 1 68574 0.14237259 -0.14512023 8.157349 -8.314777
    Unten rechts KachelX + 1 68507 KachelY + 1 68574 0.14242053 -0.14512023 8.160095 -8.314777
  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(-0.14507280--0.14512023) × R
    4.74299999999872e-05 × 6371000     		dl = 302.176529999919m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.14507280--0.14512023) × R
    4.74299999999872e-05 × 6371000     		dr = 302.176529999919m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14237259-0.14242053) × cos(-0.14507280) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.98949538420141 × 6371000     		do = 302.217359946277m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14237259-0.14242053) × cos(-0.14512023) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.989488526395834 × 6371000     		du = 302.215265395934m
  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(-0.14507280)-sin(-0.14512023))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.98949538420141-0.989488526395834)×R²
    abs(0.14242053-0.14237259)×6.85780557618809e-06×R²
    4.79399999999963e-05×6.85780557618809e-06×6371000²
    4.79399999999963e-05×6.85780557618809e-06×40589641000000     		ar = 91322.6766894403m²