Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69481 / 72412
↖ ↑ ↗
← S 18.552532°
E 10.835266°		 ← 289.55 m → S 18.552532°
E 10.838013°		 →
↑
289.56 m
↓
↑
289.56 m
↓
S 18.555136°
E 10.835266°		 ← 289.55 m →
83 843 m²		 S 18.555136°
E 10.838013°
↙ ↓ ↘

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 69481 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 72412 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.530101776123047 y=0.552463531494141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.530101776123047 × 217)
    floor (0.530101776123047 × 131072)
    floor (69481.5)     		tx = 69481
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.552463531494141 × 217)
    floor (0.552463531494141 × 131072)
    floor (72412.5)     		ty = 72412
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69481 / 72412 ti = "17/69481/72412"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69481/72412.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69481 ÷ 217
    69481 ÷ 131072     		x = 0.530097961425781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 72412 ÷ 217
    72412 ÷ 131072     		y = 0.552459716796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.530097961425781 × 2 - 1) × π
    0.0601959228515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.18911107
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.552459716796875 × 2 - 1) × π
    -0.10491943359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.329614121787506
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.18911107} λ = 0.18911107}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.329614121787506))-π/2
    2×atan(0.719201203968577)-π/2
    2×0.623496776213793-π/2
    1.24699355242759-1.57079632675     		φ = -0.32380277
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.18911107} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.835266°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.32380277 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -18.552532°
  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 69481 KachelY 72412 0.18911107 -0.32380277 10.835266 -18.552532
    Oben rechts KachelX + 1 69482 KachelY 72412 0.18915901 -0.32380277 10.838013 -18.552532
    Unten links KachelX 69481 KachelY + 1 72413 0.18911107 -0.32384822 10.835266 -18.555136
    Unten rechts KachelX + 1 69482 KachelY + 1 72413 0.18915901 -0.32384822 10.838013 -18.555136
  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(-0.32380277--0.32384822) × R
    4.54500000000024e-05 × 6371000     		dl = 289.561950000015m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.32380277--0.32384822) × R
    4.54500000000024e-05 × 6371000     		dr = 289.561950000015m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.18911107-0.18915901) × cos(-0.32380277) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.948032333219095 × 6371000     		do = 289.553476917347m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.18911107-0.18915901) × cos(-0.32384822) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.94801787123156 × 6371000     		du = 289.549059854102m
  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(-0.32380277)-sin(-0.32384822))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948032333219095-0.94801787123156)×R²
    abs(0.18915901-0.18911107)×1.44619875352969e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.44619875352969e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.44619875352969e-05×40589641000000     		ar = 83843.0299131757m²