Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 71444 / 63007
↖ ↑ ↗
← N  6.929153°
E 16.226806°		 ← 303.19 m → N  6.929153°
E 16.229553°		 →
↑
303.20 m
↓
↑
303.20 m
↓
N  6.926427°
E 16.226806°		 ← 303.20 m →
91 928 m²		 N  6.926427°
E 16.229553°
↙ ↓ ↘

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 71444 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 63007 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.545078277587891 y=0.480709075927734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.545078277587891 × 217)
    floor (0.545078277587891 × 131072)
    floor (71444.5)     		tx = 71444
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.480709075927734 × 217)
    floor (0.480709075927734 × 131072)
    floor (63007.5)     		ty = 63007
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 71444 / 63007 ti = "17/71444/63007"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/71444/63007.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 71444 ÷ 217
    71444 ÷ 131072     		x = 0.545074462890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 63007 ÷ 217
    63007 ÷ 131072     		y = 0.480705261230469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.545074462890625 × 2 - 1) × π
    0.09014892578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.28321120
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.480705261230469 × 2 - 1) × π
    0.0385894775390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.121232419139122
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.28321120} λ = 0.28321120}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.121232419139122))-π/2
    2×atan(1.12888725688363)-π/2
    2×0.845866433790673-π/2
    1.69173286758135-1.57079632675     		φ = 0.12093654
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.28321120} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 16.226806°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.12093654 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 6.929153°
  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 71444 KachelY 63007 0.28321120 0.12093654 16.226806 6.929153
    Oben rechts KachelX + 1 71445 KachelY 63007 0.28325914 0.12093654 16.229553 6.929153
    Unten links KachelX 71444 KachelY + 1 63008 0.28321120 0.12088895 16.226806 6.926427
    Unten rechts KachelX + 1 71445 KachelY + 1 63008 0.28325914 0.12088895 16.229553 6.926427
  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(0.12093654-0.12088895) × R
    4.75900000000001e-05 × 6371000     		dl = 303.195890000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.12093654-0.12088895) × R
    4.75900000000001e-05 × 6371000     		dr = 303.195890000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.28321120-0.28325914) × cos(0.12093654) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.992696085199886 × 6371000     		do = 303.19493641743m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.28321120-0.28325914) × cos(0.12088895) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.992701825426611 × 6371000     		du = 303.196689630426m
  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(0.12093654)-sin(0.12088895))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.992696085199886-0.992701825426611)×R²
    abs(0.28325914-0.28321120)×5.74022672461538e-06×R²
    4.79400000000241e-05×5.74022672461538e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×5.74022672461538e-06×40589641000000     		ar = 91927.7243914161m²