Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73777 / 73693
↖ ↑ ↗
← S 21.853851°
E 22.634583°		 ← 283.48 m → S 21.853851°
E 22.637329°		 →
↑
283.45 m
↓
↑
283.45 m
↓
S 21.856400°
E 22.634583°		 ← 283.47 m →
80 350 m²		 S 21.856400°
E 22.637329°
↙ ↓ ↘

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 73777 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 73693 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562877655029297 y=0.562236785888672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562877655029297 × 217)
    floor (0.562877655029297 × 131072)
    floor (73777.5)     		tx = 73777
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.562236785888672 × 217)
    floor (0.562236785888672 × 131072)
    floor (73693.5)     		ty = 73693
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73777 / 73693 ti = "17/73777/73693"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73777/73693.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73777 ÷ 217
    73777 ÷ 131072     		x = 0.562873840332031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 73693 ÷ 217
    73693 ÷ 131072     		y = 0.562232971191406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.562873840332031 × 2 - 1) × π
    0.125747680664062 × 3.1415926535     		Λ = 0.39504799
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.562232971191406 × 2 - 1) × π
    -0.124465942382812 × 3.1415926535     		Φ = -0.391021290200798
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39504799} λ = 0.39504799}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.391021290200798))-π/2
    2×atan(0.676365755923243)-π/2
    2×0.594687333418797-π/2
    1.18937466683759-1.57079632675     		φ = -0.38142166
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39504799} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.634583°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38142166 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -21.853851°
  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 73777 KachelY 73693 0.39504799 -0.38142166 22.634583 -21.853851
    Oben rechts KachelX + 1 73778 KachelY 73693 0.39509593 -0.38142166 22.637329 -21.853851
    Unten links KachelX 73777 KachelY + 1 73694 0.39504799 -0.38146615 22.634583 -21.856400
    Unten rechts KachelX + 1 73778 KachelY + 1 73694 0.39509593 -0.38146615 22.637329 -21.856400
  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(-0.38142166--0.38146615) × R
    4.44900000000081e-05 × 6371000     		dl = 283.445790000052m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.38142166--0.38146615) × R
    4.44900000000081e-05 × 6371000     		dr = 283.445790000052m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39504799-0.39509593) × cos(-0.38142166) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.928136374489739 × 6371000     		do = 283.47673899926m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39504799-0.39509593) × cos(-0.38146615) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.928119812598483 × 6371000     		du = 283.471680571367m
  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(-0.38142166)-sin(-0.38146615))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.928136374489739-0.928119812598483)×R²
    abs(0.39509593-0.39504799)×1.65618912567611e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.65618912567611e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.65618912567611e-05×40589641000000     		ar = 80349.5713504238m²