Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73050 / 78556
↖ ↑ ↗
← S 33.642063°
E 20.637817°		 ← 254.27 m → S 33.642063°
E 20.640564°		 →
↑
254.27 m
↓
↑
254.27 m
↓
S 33.644349°
E 20.637817°		 ← 254.26 m →
64 652 m²		 S 33.644349°
E 20.640564°
↙ ↓ ↘

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 73050 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 78556 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.557331085205078 y=0.599338531494141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.557331085205078 × 217)
    floor (0.557331085205078 × 131072)
    floor (73050.5)     		tx = 73050
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.599338531494141 × 217)
    floor (0.599338531494141 × 131072)
    floor (78556.5)     		ty = 78556
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73050 / 78556 ti = "17/73050/78556"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73050/78556.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73050 ÷ 217
    73050 ÷ 131072     		x = 0.557327270507812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 78556 ÷ 217
    78556 ÷ 131072     		y = 0.599334716796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.557327270507812 × 2 - 1) × π
    0.114654541015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.36019786
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.599334716796875 × 2 - 1) × π
    -0.19866943359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.624138433053131
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.36019786} λ = 0.36019786}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.624138433053131))-π/2
    2×atan(0.53572279079244)-π/2
    2×0.491815784470033-π/2
    0.983631568940066-1.57079632675     		φ = -0.58716476
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.36019786} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 20.637817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.58716476 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -33.642063°
  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 73050 KachelY 78556 0.36019786 -0.58716476 20.637817 -33.642063
    Oben rechts KachelX + 1 73051 KachelY 78556 0.36024580 -0.58716476 20.640564 -33.642063
    Unten links KachelX 73050 KachelY + 1 78557 0.36019786 -0.58720467 20.637817 -33.644349
    Unten rechts KachelX + 1 73051 KachelY + 1 78557 0.36024580 -0.58720467 20.640564 -33.644349
  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(-0.58716476--0.58720467) × R
    3.99100000000319e-05 × 6371000     		dl = 254.266610000203m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.58716476--0.58720467) × R
    3.99100000000319e-05 × 6371000     		dr = 254.266610000203m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.36019786-0.36024580) × cos(-0.58716476) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.832514754221642 × 6371000     		do = 254.271434869191m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.36019786-0.36024580) × cos(-0.58720467) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.832492643303943 × 6371000     		du = 254.26468162579m
  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(-0.58716476)-sin(-0.58720467))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.832514754221642-0.832492643303943)×R²
    abs(0.36024580-0.36019786)×2.21109176993251e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.21109176993251e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.21109176993251e-05×40589641000000     		ar = 64651.8772105009m²