Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74079 / 60831
↖ ↑ ↗
← N 12.814480°
E 23.464050°		 ← 297.82 m → N 12.814480°
E 23.466797°		 →
↑
297.78 m
↓
↑
297.78 m
↓
N 12.811802°
E 23.464050°		 ← 297.82 m →
88 685 m²		 N 12.811802°
E 23.466797°
↙ ↓ ↘

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 74079 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60831 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565181732177734 y=0.464107513427734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565181732177734 × 217)
    floor (0.565181732177734 × 131072)
    floor (74079.5)     		tx = 74079
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.464107513427734 × 217)
    floor (0.464107513427734 × 131072)
    floor (60831.5)     		ty = 60831
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74079 / 60831 ti = "17/74079/60831"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74079/60831.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74079 ÷ 217
    74079 ÷ 131072     		x = 0.565177917480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60831 ÷ 217
    60831 ÷ 131072     		y = 0.464103698730469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565177917480469 × 2 - 1) × π
    0.130355834960938 × 3.1415926535     		Λ = 0.40952493
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.464103698730469 × 2 - 1) × π
    0.0717926025390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.225543112712364
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40952493} λ = 0.40952493}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.225543112712364))-π/2
    2×atan(1.25300305331216)-π/2
    2×0.897225593037047-π/2
    1.79445118607409-1.57079632675     		φ = 0.22365486
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40952493} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.464050°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22365486 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.814480°
  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 74079 KachelY 60831 0.40952493 0.22365486 23.464050 12.814480
    Oben rechts KachelX + 1 74080 KachelY 60831 0.40957287 0.22365486 23.466797 12.814480
    Unten links KachelX 74079 KachelY + 1 60832 0.40952493 0.22360812 23.464050 12.811802
    Unten rechts KachelX + 1 74080 KachelY + 1 60832 0.40957287 0.22360812 23.466797 12.811802
  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(0.22365486-0.22360812) × R
    4.67400000000173e-05 × 6371000     		dl = 297.78054000011m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22365486-0.22360812) × R
    4.67400000000173e-05 × 6371000     		dr = 297.78054000011m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40952493-0.40957287) × cos(0.22365486) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.975093334373513 × 6371000     		do = 297.818603219902m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40952493-0.40957287) × cos(0.22360812) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.975103700003249 × 6371000     		du = 297.821769150035m
  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(0.22365486)-sin(0.22360812))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.975093334373513-0.975103700003249)×R²
    abs(0.40957287-0.40952493)×1.03656297359978e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.03656297359978e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.03656297359978e-05×40589641000000     		ar = 88685.0558812622m²