Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74038 / 60751
↖ ↑ ↗
← N 13.028642°
E 23.351440°		 ← 297.56 m → N 13.028642°
E 23.354187°		 →
↑
297.59 m
↓
↑
297.59 m
↓
N 13.025966°
E 23.351440°		 ← 297.57 m →
88 552 m²		 N 13.025966°
E 23.354187°
↙ ↓ ↘

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 74038 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60751 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564868927001953 y=0.463497161865234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564868927001953 × 217)
    floor (0.564868927001953 × 131072)
    floor (74038.5)     		tx = 74038
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463497161865234 × 217)
    floor (0.463497161865234 × 131072)
    floor (60751.5)     		ty = 60751
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74038 / 60751 ti = "17/74038/60751"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74038/60751.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74038 ÷ 217
    74038 ÷ 131072     		x = 0.564865112304688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60751 ÷ 217
    60751 ÷ 131072     		y = 0.463493347167969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564865112304688 × 2 - 1) × π
    0.129730224609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40755952
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463493347167969 × 2 - 1) × π
    0.0730133056640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.229378064681969
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40755952} λ = 0.40755952}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.229378064681969))-π/2
    2×atan(1.25781748549704)-π/2
    2×0.899094511795765-π/2
    1.79818902359153-1.57079632675     		φ = 0.22739270
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40755952} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.351440°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22739270 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.028642°
  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 74038 KachelY 60751 0.40755952 0.22739270 23.351440 13.028642
    Oben rechts KachelX + 1 74039 KachelY 60751 0.40760746 0.22739270 23.354187 13.028642
    Unten links KachelX 74038 KachelY + 1 60752 0.40755952 0.22734599 23.351440 13.025966
    Unten rechts KachelX + 1 74039 KachelY + 1 60752 0.40760746 0.22734599 23.354187 13.025966
  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(0.22739270-0.22734599) × R
    4.67100000000054e-05 × 6371000     		dl = 297.589410000034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22739270-0.22734599) × R
    4.67100000000054e-05 × 6371000     		dr = 297.589410000034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40755952-0.40760746) × cos(0.22739270) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.974257490632353 × 6371000     		do = 297.563315026734m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40755952-0.40760746) × cos(0.22734599) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.974268019783691 × 6371000     		du = 297.566530900573m
  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(0.22739270)-sin(0.22734599))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.974257490632353-0.974268019783691)×R²
    abs(0.40760746-0.40755952)×1.05291513374794e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.05291513374794e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.05291513374794e-05×40589641000000     		ar = 88552.169877539m²