Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73930 / 61345
↖ ↑ ↗
← N 11.434263°
E 23.054810°		 ← 299.30 m → N 11.434263°
E 23.057556°		 →
↑
299.37 m
↓
↑
299.37 m
↓
N 11.431571°
E 23.054810°		 ← 299.30 m →
89 603 m²		 N 11.431571°
E 23.057556°
↙ ↓ ↘

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 73930 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61345 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564044952392578 y=0.468029022216797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564044952392578 × 217)
    floor (0.564044952392578 × 131072)
    floor (73930.5)     		tx = 73930
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.468029022216797 × 217)
    floor (0.468029022216797 × 131072)
    floor (61345.5)     		ty = 61345
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73930 / 61345 ti = "17/73930/61345"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73930/61345.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73930 ÷ 217
    73930 ÷ 131072     		x = 0.564041137695312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61345 ÷ 217
    61345 ÷ 131072     		y = 0.468025207519531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564041137695312 × 2 - 1) × π
    0.128082275390625 × 3.1415926535     		Λ = 0.40238234
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.468025207519531 × 2 - 1) × π
    0.0639495849609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.200903546307655
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40238234} λ = 0.40238234}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.200903546307655))-π/2
    2×atan(1.22250685083678)-π/2
    2×0.885180933225513-π/2
    1.77036186645103-1.57079632675     		φ = 0.19956554
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40238234} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.054810°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.19956554 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 11.434263°
  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 73930 KachelY 61345 0.40238234 0.19956554 23.054810 11.434263
    Oben rechts KachelX + 1 73931 KachelY 61345 0.40243027 0.19956554 23.057556 11.434263
    Unten links KachelX 73930 KachelY + 1 61346 0.40238234 0.19951855 23.054810 11.431571
    Unten rechts KachelX + 1 73931 KachelY + 1 61346 0.40243027 0.19951855 23.057556 11.431571
  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(0.19956554-0.19951855) × R
    4.69900000000245e-05 × 6371000     		dl = 299.373290000156m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.19956554-0.19951855) × R
    4.69900000000245e-05 × 6371000     		dr = 299.373290000156m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40238234-0.40243027) × cos(0.19956554) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.980152799219511 × 6371000     		do = 299.301448479689m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40238234-0.40243027) × cos(0.19951855) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.980162113600034 × 6371000     		du = 299.304292737833m
  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(0.19956554)-sin(0.19951855))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.980152799219511-0.980162113600034)×R²
    abs(0.40243027-0.40238234)×9.3143805229845e-06×R²
    4.79299999999738e-05×9.3143805229845e-06×6371000²
    4.79299999999738e-05×9.3143805229845e-06×40589641000000     		ar = 89603.2850970954m²