Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74219 / 58935
↖ ↑ ↗
← N 17.834989°
E 23.848572°		 ← 290.75 m → N 17.834989°
E 23.851319°		 →
↑
290.71 m
↓
↑
290.71 m
↓
N 17.832375°
E 23.848572°		 ← 290.75 m →
84 524 m²		 N 17.832375°
E 23.851319°
↙ ↓ ↘

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 74219 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58935 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566249847412109 y=0.449642181396484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566249847412109 × 217)
    floor (0.566249847412109 × 131072)
    floor (74219.5)     		tx = 74219
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.449642181396484 × 217)
    floor (0.449642181396484 × 131072)
    floor (58935.5)     		ty = 58935
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74219 / 58935 ti = "17/74219/58935"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74219/58935.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74219 ÷ 217
    74219 ÷ 131072     		x = 0.566246032714844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58935 ÷ 217
    58935 ÷ 131072     		y = 0.449638366699219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566246032714844 × 2 - 1) × π
    0.132492065429688 × 3.1415926535     		Λ = 0.41623610
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.449638366699219 × 2 - 1) × π
    0.100723266601562 × 3.1415926535     		Φ = 0.316431474391991
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41623610} λ = 0.41623610}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.316431474391991))-π/2
    2×atan(1.3722222066533)-π/2
    2×0.941037802897055-π/2
    1.88207560579411-1.57079632675     		φ = 0.31127928
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41623610} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.848572°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.31127928 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.834989°
  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 74219 KachelY 58935 0.41623610 0.31127928 23.848572 17.834989
    Oben rechts KachelX + 1 74220 KachelY 58935 0.41628404 0.31127928 23.851319 17.834989
    Unten links KachelX 74219 KachelY + 1 58936 0.41623610 0.31123365 23.848572 17.832375
    Unten rechts KachelX + 1 74220 KachelY + 1 58936 0.41628404 0.31123365 23.851319 17.832375
  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(0.31127928-0.31123365) × R
    4.56300000000187e-05 × 6371000     		dl = 290.708730000119m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.31127928-0.31123365) × R
    4.56300000000187e-05 × 6371000     		dr = 290.708730000119m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41623610-0.41628404) × cos(0.31127928) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.951942535305599 × 6371000     		do = 290.747753283335m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41623610-0.41628404) × cos(0.31123365) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.95195650971984 × 6371000     		du = 290.752021429145m
  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(0.31127928)-sin(0.31123365))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.951942535305599-0.95195650971984)×R²
    abs(0.41628404-0.41623610)×1.39744142402254e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.39744142402254e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.39744142402254e-05×40589641000000     		ar = 84523.5305156722m²