Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74118 / 61192
↖ ↑ ↗
← N 11.845847°
E 23.571167°		 ← 298.92 m → N 11.845847°
E 23.573914°		 →
↑
298.86 m
↓
↑
298.86 m
↓
N 11.843159°
E 23.571167°		 ← 298.92 m →
89 337 m²		 N 11.843159°
E 23.573914°
↙ ↓ ↘

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 74118 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61192 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565479278564453 y=0.466861724853516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565479278564453 × 217)
    floor (0.565479278564453 × 131072)
    floor (74118.5)     		tx = 74118
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.466861724853516 × 217)
    floor (0.466861724853516 × 131072)
    floor (61192.5)     		ty = 61192
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74118 / 61192 ti = "17/74118/61192"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74118/61192.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74118 ÷ 217
    74118 ÷ 131072     		x = 0.565475463867188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61192 ÷ 217
    61192 ÷ 131072     		y = 0.46685791015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565475463867188 × 2 - 1) × π
    0.130950927734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.41139447
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.46685791015625 × 2 - 1) × π
    0.0662841796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.208237891949524
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41139447} λ = 0.41139447}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.208237891949524))-π/2
    2×atan(1.23150610009158)-π/2
    2×0.888772680198289-π/2
    1.77754536039658-1.57079632675     		φ = 0.20674903
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41139447} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.571167°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.20674903 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 11.845847°
  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 74118 KachelY 61192 0.41139447 0.20674903 23.571167 11.845847
    Oben rechts KachelX + 1 74119 KachelY 61192 0.41144241 0.20674903 23.573914 11.845847
    Unten links KachelX 74118 KachelY + 1 61193 0.41139447 0.20670212 23.571167 11.843159
    Unten rechts KachelX + 1 74119 KachelY + 1 61193 0.41144241 0.20670212 23.573914 11.843159
  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(0.20674903-0.20670212) × R
    4.69100000000111e-05 × 6371000     		dl = 298.863610000071m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.20674903-0.20670212) × R
    4.69100000000111e-05 × 6371000     		dr = 298.863610000071m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41139447-0.41144241) × cos(0.20674903) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.978703442106091 × 6371000     		do = 298.921223045604m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41139447-0.41144241) × cos(0.20670212) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.978713070679084 × 6371000     		du = 298.924163859635m
  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(0.20674903)-sin(0.20670212))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.978703442106091-0.978713070679084)×R²
    abs(0.41144241-0.41139447)×9.62857299235953e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.62857299235953e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.62857299235953e-06×40589641000000     		ar = 89337.1152926112m²