Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 71954 / 78546
↖ ↑ ↗
← S 33.619194°
E 17.627563°		 ← 254.34 m → S 33.619194°
E 17.630310°		 →
↑
254.33 m
↓
↑
254.33 m
↓
S 33.621481°
E 17.627563°		 ← 254.33 m →
64 685 m²		 S 33.621481°
E 17.630310°
↙ ↓ ↘

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 71954 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 78546 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.548969268798828 y=0.599262237548828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.548969268798828 × 217)
    floor (0.548969268798828 × 131072)
    floor (71954.5)     		tx = 71954
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.599262237548828 × 217)
    floor (0.599262237548828 × 131072)
    floor (78546.5)     		ty = 78546
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 71954 / 78546 ti = "17/71954/78546"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/71954/78546.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 71954 ÷ 217
    71954 ÷ 131072     		x = 0.548965454101562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 78546 ÷ 217
    78546 ÷ 131072     		y = 0.599258422851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.548965454101562 × 2 - 1) × π
    0.097930908203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.30765902
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.599258422851562 × 2 - 1) × π
    -0.198516845703125 × 3.1415926535     		Φ = -0.623659064056931
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.30765902} λ = 0.30765902}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.623659064056931))-π/2
    2×atan(0.535979661251852)-π/2
    2×0.492015351844607-π/2
    0.984030703689214-1.57079632675     		φ = -0.58676562
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.30765902} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 17.627563°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.58676562 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -33.619194°
  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 71954 KachelY 78546 0.30765902 -0.58676562 17.627563 -33.619194
    Oben rechts KachelX + 1 71955 KachelY 78546 0.30770696 -0.58676562 17.630310 -33.619194
    Unten links KachelX 71954 KachelY + 1 78547 0.30765902 -0.58680554 17.627563 -33.621481
    Unten rechts KachelX + 1 71955 KachelY + 1 78547 0.30770696 -0.58680554 17.630310 -33.621481
  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(-0.58676562--0.58680554) × R
    3.99199999999711e-05 × 6371000     		dl = 254.330319999816m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.58676562--0.58680554) × R
    3.99199999999711e-05 × 6371000     		dr = 254.330319999816m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.30765902-0.30770696) × cos(-0.58676562) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.832735812607654 × 6371000     		do = 254.338951790027m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.30765902-0.30770696) × cos(-0.58680554) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.832713709416193 × 6371000     		du = 254.332200906419m
  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(-0.58676562)-sin(-0.58680554))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.832735812607654-0.832713709416193)×R²
    abs(0.30770696-0.30765902)×2.21031914607872e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.21031914607872e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.21031914607872e-05×40589641000000     		ar = 64685.248528692m²