Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74201 / 77369
↖ ↑ ↗
← S 30.885727°
E 23.799134°		 ← 262.06 m → S 30.885727°
E 23.801880°		 →
↑
262.10 m
↓
↑
262.10 m
↓
S 30.888084°
E 23.799134°		 ← 262.05 m →
68 686 m²		 S 30.888084°
E 23.801880°
↙ ↓ ↘

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 74201 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 77369 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566112518310547 y=0.590282440185547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566112518310547 × 217)
    floor (0.566112518310547 × 131072)
    floor (74201.5)     		tx = 74201
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.590282440185547 × 217)
    floor (0.590282440185547 × 131072)
    floor (77369.5)     		ty = 77369
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74201 / 77369 ti = "17/74201/77369"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74201/77369.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74201 ÷ 217
    74201 ÷ 131072     		x = 0.566108703613281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 77369 ÷ 217
    77369 ÷ 131072     		y = 0.590278625488281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566108703613281 × 2 - 1) × π
    0.132217407226562 × 3.1415926535     		Λ = 0.41537324
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.590278625488281 × 2 - 1) × π
    -0.180557250976562 × 3.1415926535     		Φ = -0.567237333204125
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41537324} λ = 0.41537324}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.567237333204125))-π/2
    2×atan(0.567089957177805)-π/2
    2×0.515869354213499-π/2
    1.031738708427-1.57079632675     		φ = -0.53905762
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41537324} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.799134°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.53905762 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.885727°
  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 74201 KachelY 77369 0.41537324 -0.53905762 23.799134 -30.885727
    Oben rechts KachelX + 1 74202 KachelY 77369 0.41542117 -0.53905762 23.801880 -30.885727
    Unten links KachelX 74201 KachelY + 1 77370 0.41537324 -0.53909876 23.799134 -30.888084
    Unten rechts KachelX + 1 74202 KachelY + 1 77370 0.41542117 -0.53909876 23.801880 -30.888084
  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(-0.53905762--0.53909876) × R
    4.11399999999951e-05 × 6371000     		dl = 262.102939999969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.53905762--0.53909876) × R
    4.11399999999951e-05 × 6371000     		dr = 262.102939999969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41537324-0.41542117) × cos(-0.53905762) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.858192811910962 × 6371000     		do = 262.0594991767m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41537324-0.41542117) × cos(-0.53909876) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.858171692892361 × 6371000     		du = 262.053050230308m
  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(-0.53905762)-sin(-0.53909876))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.858192811910962-0.858171692892361)×R²
    abs(0.41542117-0.41537324)×2.11190186009125e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.11190186009125e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.11190186009125e-05×40589641000000     		ar = 68685.7200547334m²