Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73952 / 60452
↖ ↑ ↗
← N 13.827412°
E 23.115235°		 ← 296.51 m → N 13.827412°
E 23.117981°		 →
↑
296.57 m
↓
↑
296.57 m
↓
N 13.824745°
E 23.115235°		 ← 296.52 m →
87 937 m²		 N 13.824745°
E 23.117981°
↙ ↓ ↘

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 73952 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60452 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564212799072266 y=0.461215972900391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564212799072266 × 217)
    floor (0.564212799072266 × 131072)
    floor (73952.5)     		tx = 73952
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.461215972900391 × 217)
    floor (0.461215972900391 × 131072)
    floor (60452.5)     		ty = 60452
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73952 / 60452 ti = "17/73952/60452"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73952/60452.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73952 ÷ 217
    73952 ÷ 131072     		x = 0.564208984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60452 ÷ 217
    60452 ÷ 131072     		y = 0.461212158203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564208984375 × 2 - 1) × π
    0.12841796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.40343695
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.461212158203125 × 2 - 1) × π
    0.07757568359375 × 3.1415926535     		Φ = 0.243711197668365
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40343695} λ = 0.40343695}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.243711197668365))-π/2
    2×atan(1.27597577249361)-π/2
    2×0.906065098669116-π/2
    1.81213019733823-1.57079632675     		φ = 0.24133387
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40343695} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.115235°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.24133387 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.827412°
  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 73952 KachelY 60452 0.40343695 0.24133387 23.115235 13.827412
    Oben rechts KachelX + 1 73953 KachelY 60452 0.40348488 0.24133387 23.117981 13.827412
    Unten links KachelX 73952 KachelY + 1 60453 0.40343695 0.24128732 23.115235 13.824745
    Unten rechts KachelX + 1 73953 KachelY + 1 60453 0.40348488 0.24128732 23.117981 13.824745
  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(0.24133387-0.24128732) × R
    4.65500000000063e-05 × 6371000     		dl = 296.57005000004m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.24133387-0.24128732) × R
    4.65500000000063e-05 × 6371000     		dr = 296.57005000004m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40343695-0.40348488) × cos(0.24133387) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.971020046437147 × 6371000     		do = 296.512652550579m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40343695-0.40348488) × cos(0.24128732) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.971031170744465 × 6371000     		du = 296.516049491644m
  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(0.24133387)-sin(0.24128732))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.971020046437147-0.971031170744465)×R²
    abs(0.40348488-0.40343695)×1.11243073179779e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.11243073179779e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.11243073179779e-05×40589641000000     		ar = 87937.2759239325m²