Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 72477 / 96616
↖ ↑ ↗
← S 64.595613°
E 19.064026°		 ← 131.03 m → S 64.595613°
E 19.066773°		 →
↑
130.99 m
↓
↑
130.99 m
↓
S 64.596791°
E 19.064026°		 ← 131.02 m →
17 163 m²		 S 64.596791°
E 19.066773°
↙ ↓ ↘

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 72477 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96616 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.552959442138672 y=0.737125396728516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.552959442138672 × 217)
    floor (0.552959442138672 × 131072)
    floor (72477.5)     		tx = 72477
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.737125396728516 × 217)
    floor (0.737125396728516 × 131072)
    floor (96616.5)     		ty = 96616
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 72477 / 96616 ti = "17/72477/96616"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/72477/96616.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 72477 ÷ 217
    72477 ÷ 131072     		x = 0.552955627441406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96616 ÷ 217
    96616 ÷ 131072     		y = 0.73712158203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.552955627441406 × 2 - 1) × π
    0.105911254882812 × 3.1415926535     		Λ = 0.33273002
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.73712158203125 × 2 - 1) × π
    -0.4742431640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.48987884019135
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.33273002} λ = 0.33273002}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48987884019135))-π/2
    2×atan(0.225399963301528)-π/2
    2×0.221695100552302-π/2
    0.443390201104605-1.57079632675     		φ = -1.12740613
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.33273002} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 19.064026°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12740613 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.595613°
  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 72477 KachelY 96616 0.33273002 -1.12740613 19.064026 -64.595613
    Oben rechts KachelX + 1 72478 KachelY 96616 0.33277796 -1.12740613 19.066773 -64.595613
    Unten links KachelX 72477 KachelY + 1 96617 0.33273002 -1.12742669 19.064026 -64.596791
    Unten rechts KachelX + 1 72478 KachelY + 1 96617 0.33277796 -1.12742669 19.066773 -64.596791
  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(-1.12740613--1.12742669) × R
    2.05600000000583e-05 × 6371000     		dl = 130.987760000371m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12740613--1.12742669) × R
    2.05600000000583e-05 × 6371000     		dr = 130.987760000371m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.33273002-0.33277796) × cos(-1.12740613) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.429004297627934 × 6371000     		do = 131.028955066106m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.33273002-0.33277796) × cos(-1.12742669) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.428985725638931 × 6371000     		du = 131.023282702621m
  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(-1.12740613)-sin(-1.12742669))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.429004297627934-0.428985725638931)×R²
    abs(0.33277796-0.33273002)×1.85719890032354e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.85719890032354e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.85719890032354e-05×40589641000000     		ar = 17162.8178148207m²