Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74080 / 56991
↖ ↑ ↗
← N 22.839477°
E 23.466797°		 ← 281.48 m → N 22.839477°
E 23.469544°		 →
↑
281.47 m
↓
↑
281.47 m
↓
N 22.836946°
E 23.466797°		 ← 281.48 m →
79 229 m²		 N 22.836946°
E 23.469544°
↙ ↓ ↘

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 74080 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56991 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565189361572266 y=0.434810638427734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565189361572266 × 217)
    floor (0.565189361572266 × 131072)
    floor (74080.5)     		tx = 74080
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.434810638427734 × 217)
    floor (0.434810638427734 × 131072)
    floor (56991.5)     		ty = 56991
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74080 / 56991 ti = "17/74080/56991"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74080/56991.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74080 ÷ 217
    74080 ÷ 131072     		x = 0.565185546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56991 ÷ 217
    56991 ÷ 131072     		y = 0.434806823730469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565185546875 × 2 - 1) × π
    0.13037109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40957287
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.434806823730469 × 2 - 1) × π
    0.130386352539062 × 3.1415926535     		Φ = 0.40962080725338
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40957287} λ = 0.40957287}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.40962080725338))-π/2
    2×atan(1.50624651905508)-π/2
    2×0.984710201533571-π/2
    1.96942040306714-1.57079632675     		φ = 0.39862408
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40957287} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.466797°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39862408 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.839477°
  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 74080 KachelY 56991 0.40957287 0.39862408 23.466797 22.839477
    Oben rechts KachelX + 1 74081 KachelY 56991 0.40962081 0.39862408 23.469544 22.839477
    Unten links KachelX 74080 KachelY + 1 56992 0.40957287 0.39857990 23.466797 22.836946
    Unten rechts KachelX + 1 74081 KachelY + 1 56992 0.40962081 0.39857990 23.469544 22.836946
  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(0.39862408-0.39857990) × R
    4.41800000000048e-05 × 6371000     		dl = 281.47078000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39862408-0.39857990) × R
    4.41800000000048e-05 × 6371000     		dr = 281.47078000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40957287-0.40962081) × cos(0.39862408) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.921595930463508 × 6371000     		do = 281.479119042947m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40957287-0.40962081) × cos(0.39857990) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.921613078060589 × 6371000     		du = 281.484356360474m
  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(0.39862408)-sin(0.39857990))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.921595930463508-0.921613078060589)×R²
    abs(0.40962081-0.40957287)×1.71475970812685e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.71475970812685e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.71475970812685e-05×40589641000000     		ar = 79228.8842795673m²