Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74227 / 56467
↖ ↑ ↗
← N 24.159285°
E 23.870544°		 ← 278.67 m → N 24.159285°
E 23.873291°		 →
↑
278.67 m
↓
↑
278.67 m
↓
N 24.156778°
E 23.870544°		 ← 278.68 m →
77 658 m²		 N 24.156778°
E 23.873291°
↙ ↓ ↘

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 74227 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56467 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566310882568359 y=0.430812835693359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566310882568359 × 217)
    floor (0.566310882568359 × 131072)
    floor (74227.5)     		tx = 74227
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.430812835693359 × 217)
    floor (0.430812835693359 × 131072)
    floor (56467.5)     		ty = 56467
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74227 / 56467 ti = "17/74227/56467"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74227/56467.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74227 ÷ 217
    74227 ÷ 131072     		x = 0.566307067871094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56467 ÷ 217
    56467 ÷ 131072     		y = 0.430809020996094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566307067871094 × 2 - 1) × π
    0.132614135742188 × 3.1415926535     		Λ = 0.41661959
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.430809020996094 × 2 - 1) × π
    0.138381958007812 × 3.1415926535     		Φ = 0.434739742654289
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41661959} λ = 0.41661959}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.434739742654289))-π/2
    2×atan(1.54456102328503)-π/2
    2×0.996227691110662-π/2
    1.99245538222132-1.57079632675     		φ = 0.42165906
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41661959} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.870544°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.42165906 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.159285°
  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 74227 KachelY 56467 0.41661959 0.42165906 23.870544 24.159285
    Oben rechts KachelX + 1 74228 KachelY 56467 0.41666753 0.42165906 23.873291 24.159285
    Unten links KachelX 74227 KachelY + 1 56468 0.41661959 0.42161532 23.870544 24.156778
    Unten rechts KachelX + 1 74228 KachelY + 1 56468 0.41666753 0.42161532 23.873291 24.156778
  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(0.42165906-0.42161532) × R
    4.37399999999588e-05 × 6371000     		dl = 278.667539999738m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.42165906-0.42161532) × R
    4.37399999999588e-05 × 6371000     		dr = 278.667539999738m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41661959-0.41666753) × cos(0.42165906) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.912411184936124 × 6371000     		do = 278.673861343532m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41661959-0.41666753) × cos(0.42161532) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.912429085741337 × 6371000     		du = 278.679328710211m
  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(0.42165906)-sin(0.42161532))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.912411184936124-0.912429085741337)×R²
    abs(0.41666753-0.41661959)×1.79008052126894e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.79008052126894e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.79008052126894e-05×40589641000000     		ar = 77658.1212040084m²