Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69121 / 74243
↖ ↑ ↗
← S 23.248917°
E  9.846497°		 ← 280.57 m → S 23.248917°
E  9.849243°		 →
↑
280.58 m
↓
↑
280.58 m
↓
S 23.251440°
E  9.846497°		 ← 280.56 m →
78 720 m²		 S 23.251440°
E  9.849243°
↙ ↓ ↘

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 69121 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 74243 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.527355194091797 y=0.566432952880859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.527355194091797 × 217)
    floor (0.527355194091797 × 131072)
    floor (69121.5)     		tx = 69121
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.566432952880859 × 217)
    floor (0.566432952880859 × 131072)
    floor (74243.5)     		ty = 74243
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69121 / 74243 ti = "17/69121/74243"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69121/74243.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69121 ÷ 217
    69121 ÷ 131072     		x = 0.527351379394531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 74243 ÷ 217
    74243 ÷ 131072     		y = 0.566429138183594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.527351379394531 × 2 - 1) × π
    0.0547027587890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.17185379
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.566429138183594 × 2 - 1) × π
    -0.132858276367188 × 3.1415926535     		Φ = -0.417386584991829
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.17185379} λ = 0.17185379}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.417386584991829))-π/2
    2×atan(0.658766201585489)-π/2
    2×0.582513088947296-π/2
    1.16502617789459-1.57079632675     		φ = -0.40577015
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.17185379} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.846497°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.40577015 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -23.248917°
  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 69121 KachelY 74243 0.17185379 -0.40577015 9.846497 -23.248917
    Oben rechts KachelX + 1 69122 KachelY 74243 0.17190172 -0.40577015 9.849243 -23.248917
    Unten links KachelX 69121 KachelY + 1 74244 0.17185379 -0.40581419 9.846497 -23.251440
    Unten rechts KachelX + 1 69122 KachelY + 1 74244 0.17190172 -0.40581419 9.849243 -23.251440
  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(-0.40577015--0.40581419) × R
    4.40400000000229e-05 × 6371000     		dl = 280.578840000146m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.40577015--0.40581419) × R
    4.40400000000229e-05 × 6371000     		dr = 280.578840000146m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.17185379-0.17190172) × cos(-0.40577015) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.918798671073414 × 6371000     		do = 280.566227360289m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.17185379-0.17190172) × cos(-0.40581419) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.918781286427778 × 6371000     		du = 280.560918749607m
  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(-0.40577015)-sin(-0.40581419))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.918798671073414-0.918781286427778)×R²
    abs(0.17190172-0.17185379)×1.73846456359428e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.73846456359428e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.73846456359428e-05×40589641000000     		ar = 78720.2018867403m²