Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73873 / 61329
↖ ↑ ↗
← N 11.477333°
E 22.898254°		 ← 299.32 m → N 11.477333°
E 22.901001°		 →
↑
299.31 m
↓
↑
299.31 m
↓
N 11.474641°
E 22.898254°		 ← 299.32 m →
89 589 m²		 N 11.474641°
E 22.901001°
↙ ↓ ↘

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 73873 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61329 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.563610076904297 y=0.467906951904297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.563610076904297 × 217)
    floor (0.563610076904297 × 131072)
    floor (73873.5)     		tx = 73873
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.467906951904297 × 217)
    floor (0.467906951904297 × 131072)
    floor (61329.5)     		ty = 61329
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73873 / 61329 ti = "17/73873/61329"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73873/61329.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73873 ÷ 217
    73873 ÷ 131072     		x = 0.563606262207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61329 ÷ 217
    61329 ÷ 131072     		y = 0.467903137207031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.563606262207031 × 2 - 1) × π
    0.127212524414062 × 3.1415926535     		Λ = 0.39964993
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.467903137207031 × 2 - 1) × π
    0.0641937255859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.201670536701576
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39964993} λ = 0.39964993}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.201670536701576))-π/2
    2×atan(1.22344486152449)-π/2
    2×0.88555678850564-π/2
    1.77111357701128-1.57079632675     		φ = 0.20031725
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39964993} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.898254°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.20031725 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 11.477333°
  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 73873 KachelY 61329 0.39964993 0.20031725 22.898254 11.477333
    Oben rechts KachelX + 1 73874 KachelY 61329 0.39969787 0.20031725 22.901001 11.477333
    Unten links KachelX 73873 KachelY + 1 61330 0.39964993 0.20027027 22.898254 11.474641
    Unten rechts KachelX + 1 73874 KachelY + 1 61330 0.39969787 0.20027027 22.901001 11.474641
  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(0.20031725-0.20027027) × R
    4.6980000000002e-05 × 6371000     		dl = 299.309580000013m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.20031725-0.20027027) × R
    4.6980000000002e-05 × 6371000     		dr = 299.309580000013m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39964993-0.39969787) × cos(0.20031725) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.980003500676448 × 6371000     		do = 299.318294396845m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39964993-0.39969787) × cos(0.20027027) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.980012847686952 × 6371000     		du = 299.321149214445m
  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(0.20031725)-sin(0.20027027))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.980003500676448-0.980012847686952)×R²
    abs(0.39969787-0.39964993)×9.3470105037019e-06×R²
    4.79400000000241e-05×9.3470105037019e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×9.3470105037019e-06×40589641000000     		ar = 89589.2602358558m²