Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 72623 / 55247
↖ ↑ ↗
← N 27.178912°
E 19.465027°		 ← 271.65 m → N 27.178912°
E 19.467773°		 →
↑
271.66 m
↓
↑
271.66 m
↓
N 27.176469°
E 19.465027°		 ← 271.65 m →
73 796 m²		 N 27.176469°
E 19.467773°
↙ ↓ ↘

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 72623 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55247 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.554073333740234 y=0.421504974365234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.554073333740234 × 217)
    floor (0.554073333740234 × 131072)
    floor (72623.5)     		tx = 72623
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.421504974365234 × 217)
    floor (0.421504974365234 × 131072)
    floor (55247.5)     		ty = 55247
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 72623 / 55247 ti = "17/72623/55247"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/72623/55247.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 72623 ÷ 217
    72623 ÷ 131072     		x = 0.554069519042969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55247 ÷ 217
    55247 ÷ 131072     		y = 0.421501159667969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.554069519042969 × 2 - 1) × π
    0.108139038085938 × 3.1415926535     		Λ = 0.33972881
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.421501159667969 × 2 - 1) × π
    0.156997680664062 × 3.1415926535     		Φ = 0.493222760190758
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.33972881} λ = 0.33972881}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.493222760190758))-π/2
    2×atan(1.63758526956901)-π/2
    2×1.02257891829628-π/2
    2.04515783659256-1.57079632675     		φ = 0.47436151
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.33972881} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 19.465027°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47436151 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.178912°
  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 72623 KachelY 55247 0.33972881 0.47436151 19.465027 27.178912
    Oben rechts KachelX + 1 72624 KachelY 55247 0.33977674 0.47436151 19.467773 27.178912
    Unten links KachelX 72623 KachelY + 1 55248 0.33972881 0.47431887 19.465027 27.176469
    Unten rechts KachelX + 1 72624 KachelY + 1 55248 0.33977674 0.47431887 19.467773 27.176469
  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(0.47436151-0.47431887) × R
    4.26399999999827e-05 × 6371000     		dl = 271.65943999989m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47436151-0.47431887) × R
    4.26399999999827e-05 × 6371000     		dr = 271.65943999989m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.33972881-0.33977674) × cos(0.47436151) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.889584546359723 × 6371000     		do = 271.6453429332m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.33972881-0.33977674) × cos(0.47431887) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.889604022247239 × 6371000     		du = 271.651290129748m
  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(0.47436151)-sin(0.47431887))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.889584546359723-0.889604022247239)×R²
    abs(0.33977674-0.33972881)×1.94758875163847e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.94758875163847e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.94758875163847e-05×40589641000000     		ar = 73795.8295570171m²