Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69300 / 72340
↖ ↑ ↗
← S 18.364953°
E 10.338135°		 ← 289.87 m → S 18.364953°
E 10.340882°		 →
↑
289.88 m
↓
↑
289.88 m
↓
S 18.367560°
E 10.338135°		 ← 289.87 m →
84 027 m²		 S 18.367560°
E 10.340882°
↙ ↓ ↘

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 69300 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 72340 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.528720855712891 y=0.551914215087891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.528720855712891 × 217)
    floor (0.528720855712891 × 131072)
    floor (69300.5)     		tx = 69300
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.551914215087891 × 217)
    floor (0.551914215087891 × 131072)
    floor (72340.5)     		ty = 72340
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69300 / 72340 ti = "17/69300/72340"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69300/72340.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69300 ÷ 217
    69300 ÷ 131072     		x = 0.528717041015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 72340 ÷ 217
    72340 ÷ 131072     		y = 0.551910400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.528717041015625 × 2 - 1) × π
    0.05743408203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.18043449
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.551910400390625 × 2 - 1) × π
    -0.10382080078125 × 3.1415926535     		Φ = -0.326162665014862
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.18043449} λ = 0.18043449}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.326162665014862))-π/2
    2×atan(0.721687784529106)-π/2
    2×0.625133718248928-π/2
    1.25026743649786-1.57079632675     		φ = -0.32052889
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.18043449} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.338135°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.32052889 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -18.364953°
  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 69300 KachelY 72340 0.18043449 -0.32052889 10.338135 -18.364953
    Oben rechts KachelX + 1 69301 KachelY 72340 0.18048243 -0.32052889 10.340882 -18.364953
    Unten links KachelX 69300 KachelY + 1 72341 0.18043449 -0.32057439 10.338135 -18.367560
    Unten rechts KachelX + 1 69301 KachelY + 1 72341 0.18048243 -0.32057439 10.340882 -18.367560
  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(-0.32052889--0.32057439) × R
    4.54999999999761e-05 × 6371000     		dl = 289.880499999848m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.32052889--0.32057439) × R
    4.54999999999761e-05 × 6371000     		dr = 289.880499999848m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.18043449-0.18048243) × cos(-0.32052889) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.949068914219692 × 6371000     		do = 289.870075436524m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.18043449-0.18048243) × cos(-0.32057439) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.949054577617916 × 6371000     		du = 289.865696669317m
  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(-0.32052889)-sin(-0.32057439))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.949068914219692-0.949054577617916)×R²
    abs(0.18048243-0.18043449)×1.43366017760771e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.43366017760771e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.43366017760771e-05×40589641000000     		ar = 84027.047757393m²