Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 71443 / 63005
↖ ↑ ↗
← N  6.934606°
E 16.224060°		 ← 303.13 m → N  6.934606°
E 16.226806°		 →
↑
303.13 m
↓
↑
303.13 m
↓
N  6.931880°
E 16.224060°		 ← 303.13 m →
91 888 m²		 N  6.931880°
E 16.226806°
↙ ↓ ↘

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 71443 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 63005 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.545070648193359 y=0.480693817138672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.545070648193359 × 217)
    floor (0.545070648193359 × 131072)
    floor (71443.5)     		tx = 71443
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.480693817138672 × 217)
    floor (0.480693817138672 × 131072)
    floor (63005.5)     		ty = 63005
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 71443 / 63005 ti = "17/71443/63005"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/71443/63005.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 71443 ÷ 217
    71443 ÷ 131072     		x = 0.545066833496094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 63005 ÷ 217
    63005 ÷ 131072     		y = 0.480690002441406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.545066833496094 × 2 - 1) × π
    0.0901336669921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.28316327
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.480690002441406 × 2 - 1) × π
    0.0386199951171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.121328292938362
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.28316327} λ = 0.28316327}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.121328292938362))-π/2
    2×atan(1.12899549278227)-π/2
    2×0.845914020287983-π/2
    1.69182804057597-1.57079632675     		φ = 0.12103171
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.28316327} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 16.224060°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.12103171 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 6.934606°
  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 71443 KachelY 63005 0.28316327 0.12103171 16.224060 6.934606
    Oben rechts KachelX + 1 71444 KachelY 63005 0.28321120 0.12103171 16.226806 6.934606
    Unten links KachelX 71443 KachelY + 1 63006 0.28316327 0.12098413 16.224060 6.931880
    Unten rechts KachelX + 1 71444 KachelY + 1 63006 0.28321120 0.12098413 16.226806 6.931880
  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(0.12103171-0.12098413) × R
    4.75800000000054e-05 × 6371000     		dl = 303.132180000034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.12103171-0.12098413) × R
    4.75800000000054e-05 × 6371000     		dr = 303.132180000034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.28316327-0.28321120) × cos(0.12103171) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.992684599209016 × 6371000     		do = 303.128184364036m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.28316327-0.28321120) × cos(0.12098413) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.992690342724895 × 6371000     		du = 303.129938215704m
  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(0.12103171)-sin(0.12098413))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.992684599209016-0.992690342724895)×R²
    abs(0.28321120-0.28316327)×5.74351587956379e-06×R²
    4.79299999999738e-05×5.74351587956379e-06×6371000²
    4.79299999999738e-05×5.74351587956379e-06×40589641000000     		ar = 91888.1731875071m²