Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68588 / 43291
↖ ↑ ↗
← N 52.006865°
E  8.382568°		 ← 187.97 m → N 52.006865°
E  8.385315°		 →
↑
188.01 m
↓
↑
188.01 m
↓
N 52.005174°
E  8.382568°		 ← 187.98 m →
35 341 m²		 N 52.005174°
E  8.385315°
↙ ↓ ↘

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 68588 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43291 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.523288726806641 y=0.330287933349609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.523288726806641 × 217)
    floor (0.523288726806641 × 131072)
    floor (68588.5)     		tx = 68588
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330287933349609 × 217)
    floor (0.330287933349609 × 131072)
    floor (43291.5)     		ty = 43291
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68588 / 43291 ti = "17/68588/43291"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68588/43291.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68588 ÷ 217
    68588 ÷ 131072     		x = 0.523284912109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43291 ÷ 217
    43291 ÷ 131072     		y = 0.330284118652344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.523284912109375 × 2 - 1) × π
    0.04656982421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.14630342
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.330284118652344 × 2 - 1) × π
    0.339431762695312 × 3.1415926535     		Φ = 1.06635633204815
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14630342} λ = 0.14630342}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06635633204815))-π/2
    2×atan(2.9047761543918)-π/2
    2×1.23924367478422-π/2
    2.47848734956844-1.57079632675     		φ = 0.90769102
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14630342} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.382568°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90769102 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.006865°
  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 68588 KachelY 43291 0.14630342 0.90769102 8.382568 52.006865
    Oben rechts KachelX + 1 68589 KachelY 43291 0.14635135 0.90769102 8.385315 52.006865
    Unten links KachelX 68588 KachelY + 1 43292 0.14630342 0.90766151 8.382568 52.005174
    Unten rechts KachelX + 1 68589 KachelY + 1 43292 0.14635135 0.90766151 8.385315 52.005174
  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(0.90769102-0.90766151) × R
    2.95100000000659e-05 × 6371000     		dl = 188.00821000042m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90769102-0.90766151) × R
    2.95100000000659e-05 × 6371000     		dr = 188.00821000042m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14630342-0.14635135) × cos(0.90769102) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.615567060156042 × 6371000     		do = 187.970807090387m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14630342-0.14635135) × cos(0.90766151) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.61559031626189 × 6371000     		du = 187.977908622079m
  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(0.90769102)-sin(0.90766151))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.615567060156042-0.61559031626189)×R²
    abs(0.14635135-0.14630342)×2.32561058480796e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.32561058480796e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.32561058480796e-05×40589641000000     		ar = 35340.7225491953m²