Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73366 / 76443
↖ ↑ ↗
← S 28.678540°
E 21.505737°		 ← 267.96 m → S 28.678540°
E 21.508484°		 →
↑
267.96 m
↓
↑
267.96 m
↓
S 28.680950°
E 21.505737°		 ← 267.95 m →
71 802 m²		 S 28.680950°
E 21.508484°
↙ ↓ ↘

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 73366 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76443 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.559741973876953 y=0.583217620849609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.559741973876953 × 217)
    floor (0.559741973876953 × 131072)
    floor (73366.5)     		tx = 73366
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.583217620849609 × 217)
    floor (0.583217620849609 × 131072)
    floor (76443.5)     		ty = 76443
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73366 / 76443 ti = "17/73366/76443"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73366/76443.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73366 ÷ 217
    73366 ÷ 131072     		x = 0.559738159179688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76443 ÷ 217
    76443 ÷ 131072     		y = 0.583213806152344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.559738159179688 × 2 - 1) × π
    0.119476318359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.37534592
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.583213806152344 × 2 - 1) × π
    -0.166427612304688 × 3.1415926535     		Φ = -0.522847764155952
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.37534592} λ = 0.37534592}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.522847764155952))-π/2
    2×atan(0.592829902086642)-π/2
    2×0.535130688624426-π/2
    1.07026137724885-1.57079632675     		φ = -0.50053495
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.37534592} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 21.505737°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50053495 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.678540°
  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 73366 KachelY 76443 0.37534592 -0.50053495 21.505737 -28.678540
    Oben rechts KachelX + 1 73367 KachelY 76443 0.37539386 -0.50053495 21.508484 -28.678540
    Unten links KachelX 73366 KachelY + 1 76444 0.37534592 -0.50057701 21.505737 -28.680950
    Unten rechts KachelX + 1 73367 KachelY + 1 76444 0.37539386 -0.50057701 21.508484 -28.680950
  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(-0.50053495--0.50057701) × R
    4.20599999999549e-05 × 6371000     		dl = 267.964259999713m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50053495--0.50057701) × R
    4.20599999999549e-05 × 6371000     		dr = 267.964259999713m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.37534592-0.37539386) × cos(-0.50053495) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.877325967641172 × 6371000     		do = 267.957932888155m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.37534592-0.37539386) × cos(-0.50057701) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.877305782484291 × 6371000     		du = 267.951767821678m
  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(-0.50053495)-sin(-0.50057701))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.877325967641172-0.877305782484291)×R²
    abs(0.37539386-0.37534592)×2.01851568804035e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.01851568804035e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.01851568804035e-05×40589641000000     		ar = 71802.3231992791m²