Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73645 / 61003
↖ ↑ ↗
← N 12.353417°
E 22.272034°		 ← 298.35 m → N 12.353417°
E 22.274781°		 →
↑
298.29 m
↓
↑
298.29 m
↓
N 12.350734°
E 22.272034°		 ← 298.36 m →
88 997 m²		 N 12.350734°
E 22.274781°
↙ ↓ ↘

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 73645 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61003 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.561870574951172 y=0.465419769287109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.561870574951172 × 217)
    floor (0.561870574951172 × 131072)
    floor (73645.5)     		tx = 73645
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.465419769287109 × 217)
    floor (0.465419769287109 × 131072)
    floor (61003.5)     		ty = 61003
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73645 / 61003 ti = "17/73645/61003"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73645/61003.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73645 ÷ 217
    73645 ÷ 131072     		x = 0.561866760253906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61003 ÷ 217
    61003 ÷ 131072     		y = 0.465415954589844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.561866760253906 × 2 - 1) × π
    0.123733520507812 × 3.1415926535     		Λ = 0.38872032
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.465415954589844 × 2 - 1) × π
    0.0691680908203125 × 3.1415926535     		Φ = 0.217297965977715
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.38872032} λ = 0.38872032}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.217297965977715))-π/2
    2×atan(1.24271433356826)-π/2
    2×0.893202064735055-π/2
    1.78640412947011-1.57079632675     		φ = 0.21560780
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.38872032} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.272034°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21560780 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.353417°
  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 73645 KachelY 61003 0.38872032 0.21560780 22.272034 12.353417
    Oben rechts KachelX + 1 73646 KachelY 61003 0.38876826 0.21560780 22.274781 12.353417
    Unten links KachelX 73645 KachelY + 1 61004 0.38872032 0.21556098 22.272034 12.350734
    Unten rechts KachelX + 1 73646 KachelY + 1 61004 0.38876826 0.21556098 22.274781 12.350734
  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(0.21560780-0.21556098) × R
    4.68199999999752e-05 × 6371000     		dl = 298.290219999842m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21560780-0.21556098) × R
    4.68199999999752e-05 × 6371000     		dr = 298.290219999842m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.38872032-0.38876826) × cos(0.21560780) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.976846541190211 × 6371000     		do = 298.354077709265m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.38872032-0.38876826) × cos(0.21556098) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.976856556846283 × 6371000     		du = 298.357136748432m
  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(0.21560780)-sin(0.21556098))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.976846541190211-0.976856556846283)×R²
    abs(0.38876826-0.38872032)×1.0015656072726e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.0015656072726e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.0015656072726e-05×40589641000000     		ar = 88996.5597347118m²