Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74263 / 56403
↖ ↑ ↗
← N 24.319568°
E 23.969421°		 ← 278.32 m → N 24.319568°
E 23.972168°		 →
↑
278.35 m
↓
↑
278.35 m
↓
N 24.317065°
E 23.969421°		 ← 278.33 m →
77 472 m²		 N 24.317065°
E 23.972168°
↙ ↓ ↘

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 74263 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56403 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566585540771484 y=0.430324554443359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566585540771484 × 217)
    floor (0.566585540771484 × 131072)
    floor (74263.5)     		tx = 74263
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.430324554443359 × 217)
    floor (0.430324554443359 × 131072)
    floor (56403.5)     		ty = 56403
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74263 / 56403 ti = "17/74263/56403"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74263/56403.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74263 ÷ 217
    74263 ÷ 131072     		x = 0.566581726074219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56403 ÷ 217
    56403 ÷ 131072     		y = 0.430320739746094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566581726074219 × 2 - 1) × π
    0.133163452148438 × 3.1415926535     		Λ = 0.41834532
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.430320739746094 × 2 - 1) × π
    0.139358520507812 × 3.1415926535     		Φ = 0.437807704229973
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41834532} λ = 0.41834532}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.437807704229973))-π/2
    2×atan(1.54930695359915)-π/2
    2×0.997626432174864-π/2
    1.99525286434973-1.57079632675     		φ = 0.42445654
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41834532} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.969421°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.42445654 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.319568°
  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 74263 KachelY 56403 0.41834532 0.42445654 23.969421 24.319568
    Oben rechts KachelX + 1 74264 KachelY 56403 0.41839326 0.42445654 23.972168 24.319568
    Unten links KachelX 74263 KachelY + 1 56404 0.41834532 0.42441285 23.969421 24.317065
    Unten rechts KachelX + 1 74264 KachelY + 1 56404 0.41839326 0.42441285 23.972168 24.317065
  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(0.42445654-0.42441285) × R
    4.36899999999851e-05 × 6371000     		dl = 278.348989999905m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.42445654-0.42441285) × R
    4.36899999999851e-05 × 6371000     		dr = 278.348989999905m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41834532-0.41839326) × cos(0.42445654) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.911262678257968 × 6371000     		do = 278.323077841139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41834532-0.41839326) × cos(0.42441285) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.911280670049049 × 6371000     		du = 278.328572997244m
  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(0.42445654)-sin(0.42441285))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.911262678257968-0.911280670049049)×R²
    abs(0.41839326-0.41834532)×1.79917910811955e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.79917910811955e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.79917910811955e-05×40589641000000     		ar = 77471.71240865m²