Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74121 / 55082
↖ ↑ ↗
← N 27.581329°
E 23.579407°		 ← 270.72 m → N 27.581329°
E 23.582153°		 →
↑
270.70 m
↓
↑
270.70 m
↓
N 27.578894°
E 23.579407°		 ← 270.72 m →
73 285 m²		 N 27.578894°
E 23.582153°
↙ ↓ ↘

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 74121 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55082 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565502166748047 y=0.420246124267578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565502166748047 × 217)
    floor (0.565502166748047 × 131072)
    floor (74121.5)     		tx = 74121
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420246124267578 × 217)
    floor (0.420246124267578 × 131072)
    floor (55082.5)     		ty = 55082
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74121 / 55082 ti = "17/74121/55082"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74121/55082.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74121 ÷ 217
    74121 ÷ 131072     		x = 0.565498352050781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55082 ÷ 217
    55082 ÷ 131072     		y = 0.420242309570312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565498352050781 × 2 - 1) × π
    0.130996704101562 × 3.1415926535     		Λ = 0.41153828
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420242309570312 × 2 - 1) × π
    0.159515380859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.501132348628067
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41153828} λ = 0.41153828}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.501132348628067))-π/2
    2×atan(1.65058925537442)-π/2
    2×1.02609066560887-π/2
    2.05218133121775-1.57079632675     		φ = 0.48138500
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41153828} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.579407°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48138500 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.581329°
  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 74121 KachelY 55082 0.41153828 0.48138500 23.579407 27.581329
    Oben rechts KachelX + 1 74122 KachelY 55082 0.41158622 0.48138500 23.582153 27.581329
    Unten links KachelX 74121 KachelY + 1 55083 0.41153828 0.48134251 23.579407 27.578894
    Unten rechts KachelX + 1 74122 KachelY + 1 55083 0.41158622 0.48134251 23.582153 27.578894
  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(0.48138500-0.48134251) × R
    4.24900000000061e-05 × 6371000     		dl = 270.703790000039m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48138500-0.48134251) × R
    4.24900000000061e-05 × 6371000     		dr = 270.703790000039m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41153828-0.41158622) × cos(0.48138500) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.886354508097849 × 6371000     		do = 270.715481538257m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41153828-0.41158622) × cos(0.48134251) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.886374180474518 × 6371000     		du = 270.721489988459m
  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(0.48138500)-sin(0.48134251))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.886354508097849-0.886374180474518)×R²
    abs(0.41158622-0.41153828)×1.96723766688889e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.96723766688889e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.96723766688889e-05×40589641000000     		ar = 73284.5201302338m²