Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74097 / 60781
↖ ↑ ↗
← N 12.948352°
E 23.513489°		 ← 297.60 m → N 12.948352°
E 23.516235°		 →
↑
297.59 m
↓
↑
297.59 m
↓
N 12.945676°
E 23.513489°		 ← 297.60 m →
88 562 m²		 N 12.945676°
E 23.516235°
↙ ↓ ↘

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 74097 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60781 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565319061279297 y=0.463726043701172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565319061279297 × 217)
    floor (0.565319061279297 × 131072)
    floor (74097.5)     		tx = 74097
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463726043701172 × 217)
    floor (0.463726043701172 × 131072)
    floor (60781.5)     		ty = 60781
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74097 / 60781 ti = "17/74097/60781"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74097/60781.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74097 ÷ 217
    74097 ÷ 131072     		x = 0.565315246582031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60781 ÷ 217
    60781 ÷ 131072     		y = 0.463722229003906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565315246582031 × 2 - 1) × π
    0.130630493164062 × 3.1415926535     		Λ = 0.41038780
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463722229003906 × 2 - 1) × π
    0.0725555419921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.227939957693367
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41038780} λ = 0.41038780}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.227939957693367))-π/2
    2×atan(1.25600990943618)-π/2
    2×0.898393855199773-π/2
    1.79678771039955-1.57079632675     		φ = 0.22599138
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41038780} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.513489°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22599138 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.948352°
  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 74097 KachelY 60781 0.41038780 0.22599138 23.513489 12.948352
    Oben rechts KachelX + 1 74098 KachelY 60781 0.41043573 0.22599138 23.516235 12.948352
    Unten links KachelX 74097 KachelY + 1 60782 0.41038780 0.22594467 23.513489 12.945676
    Unten rechts KachelX + 1 74098 KachelY + 1 60782 0.41043573 0.22594467 23.516235 12.945676
  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(0.22599138-0.22594467) × R
    4.67100000000054e-05 × 6371000     		dl = 297.589410000034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22599138-0.22594467) × R
    4.67100000000054e-05 × 6371000     		dr = 297.589410000034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41038780-0.41043573) × cos(0.22599138) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.974572444889379 × 6371000     		do = 297.597420153321m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41038780-0.41043573) × cos(0.22594467) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.974582910259391 × 6371000     		du = 297.600615879953m
  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(0.22599138)-sin(0.22594467))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.974572444889379-0.974582910259391)×R²
    abs(0.41043573-0.41038780)×1.04653700113699e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.04653700113699e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.04653700113699e-05×40589641000000     		ar = 88562.3162042793m²