Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73218 / 76290
↖ ↑ ↗
← S 28.309217°
E 21.099243°		 ← 268.90 m → S 28.309217°
E 21.101990°		 →
↑
268.92 m
↓
↑
268.92 m
↓
S 28.311635°
E 21.099243°		 ← 268.89 m →
72 311 m²		 S 28.311635°
E 21.101990°
↙ ↓ ↘

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 73218 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76290 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.558612823486328 y=0.582050323486328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.558612823486328 × 217)
    floor (0.558612823486328 × 131072)
    floor (73218.5)     		tx = 73218
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.582050323486328 × 217)
    floor (0.582050323486328 × 131072)
    floor (76290.5)     		ty = 76290
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73218 / 76290 ti = "17/73218/76290"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73218/76290.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73218 ÷ 217
    73218 ÷ 131072     		x = 0.558609008789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76290 ÷ 217
    76290 ÷ 131072     		y = 0.582046508789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.558609008789062 × 2 - 1) × π
    0.117218017578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.36825126
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.582046508789062 × 2 - 1) × π
    -0.164093017578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.515513418514084
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.36825126} λ = 0.36825126}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.515513418514084))-π/2
    2×atan(0.59719390548746)-π/2
    2×0.538353640918697-π/2
    1.07670728183739-1.57079632675     		φ = -0.49408904
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.36825126} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 21.099243°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.49408904 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.309217°
  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 73218 KachelY 76290 0.36825126 -0.49408904 21.099243 -28.309217
    Oben rechts KachelX + 1 73219 KachelY 76290 0.36829920 -0.49408904 21.101990 -28.309217
    Unten links KachelX 73218 KachelY + 1 76291 0.36825126 -0.49413125 21.099243 -28.311635
    Unten rechts KachelX + 1 73219 KachelY + 1 76291 0.36829920 -0.49413125 21.101990 -28.311635
  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(-0.49408904--0.49413125) × R
    4.22100000000425e-05 × 6371000     		dl = 268.919910000271m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.49408904--0.49413125) × R
    4.22100000000425e-05 × 6371000     		dr = 268.919910000271m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.36825126-0.36829920) × cos(-0.49408904) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.88040107948923 × 6371000     		do = 268.897151199621m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.36825126-0.36829920) × cos(-0.49413125) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.880381061463476 × 6371000     		du = 268.891037179291m
  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(-0.49408904)-sin(-0.49413125))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.88040107948923-0.880381061463476)×R²
    abs(0.36829920-0.36825126)×2.00180257536875e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.00180257536875e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.00180257536875e-05×40589641000000     		ar = 72310.9756197675m²