Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68631 / 64521
↖ ↑ ↗
← N  2.786682°
E  8.500671°		 ← 305.06 m → N  2.786682°
E  8.503418°		 →
↑
305.04 m
↓
↑
305.04 m
↓
N  2.783938°
E  8.500671°		 ← 305.07 m →
93 058 m²		 N  2.783938°
E  8.503418°
↙ ↓ ↘

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 68631 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 64521 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.523616790771484 y=0.492259979248047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.523616790771484 × 217)
    floor (0.523616790771484 × 131072)
    floor (68631.5)     		tx = 68631
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.492259979248047 × 217)
    floor (0.492259979248047 × 131072)
    floor (64521.5)     		ty = 64521
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68631 / 64521 ti = "17/68631/64521"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68631/64521.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68631 ÷ 217
    68631 ÷ 131072     		x = 0.523612976074219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 64521 ÷ 217
    64521 ÷ 131072     		y = 0.492256164550781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.523612976074219 × 2 - 1) × π
    0.0472259521484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.14836470
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.492256164550781 × 2 - 1) × π
    0.0154876708984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.048655953114357
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14836470} λ = 0.14836470}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.048655953114357))-π/2
    2×atan(1.04985908784837)-π/2
    2×0.809716546616097-π/2
    1.61943309323219-1.57079632675     		φ = 0.04863677
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14836470} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.500671°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.04863677 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 2.786682°
  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 68631 KachelY 64521 0.14836470 0.04863677 8.500671 2.786682
    Oben rechts KachelX + 1 68632 KachelY 64521 0.14841264 0.04863677 8.503418 2.786682
    Unten links KachelX 68631 KachelY + 1 64522 0.14836470 0.04858889 8.500671 2.783938
    Unten rechts KachelX + 1 68632 KachelY + 1 64522 0.14841264 0.04858889 8.503418 2.783938
  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(0.04863677-0.04858889) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dl = 305.043480000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.04863677-0.04858889) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dr = 305.043480000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14836470-0.14841264) × cos(0.04863677) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.998817465440171 × 6371000     		do = 305.064563507142m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14836470-0.14841264) × cos(0.04858889) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.99881979210582 × 6371000     		du = 305.065274130719m
  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(0.04863677)-sin(0.04858889))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998817465440171-0.99881979210582)×R²
    abs(0.14841264-0.14836470)×2.32666564858874e-06×R²
    4.79400000000241e-05×2.32666564858874e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.32666564858874e-06×40589641000000     		ar = 93058.0644802245m²