Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74277 / 60909
↖ ↑ ↗
← N 12.605495°
E 24.007874°		 ← 298.06 m → N 12.605495°
E 24.010620°		 →
↑
298.04 m
↓
↑
298.04 m
↓
N 12.602815°
E 24.007874°		 ← 298.07 m →
88 834 m²		 N 12.602815°
E 24.010620°
↙ ↓ ↘

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 74277 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60909 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566692352294922 y=0.464702606201172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566692352294922 × 217)
    floor (0.566692352294922 × 131072)
    floor (74277.5)     		tx = 74277
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.464702606201172 × 217)
    floor (0.464702606201172 × 131072)
    floor (60909.5)     		ty = 60909
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74277 / 60909 ti = "17/74277/60909"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74277/60909.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74277 ÷ 217
    74277 ÷ 131072     		x = 0.566688537597656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60909 ÷ 217
    60909 ÷ 131072     		y = 0.464698791503906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566688537597656 × 2 - 1) × π
    0.133377075195312 × 3.1415926535     		Λ = 0.41901644
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.464698791503906 × 2 - 1) × π
    0.0706024169921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.221804034542
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41901644} λ = 0.41901644}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.221804034542))-π/2
    2×atan(1.24832672497492)-π/2
    2×0.895401865865965-π/2
    1.79080373173193-1.57079632675     		φ = 0.22000740
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41901644} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.007874°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22000740 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.605495°
  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 74277 KachelY 60909 0.41901644 0.22000740 24.007874 12.605495
    Oben rechts KachelX + 1 74278 KachelY 60909 0.41906438 0.22000740 24.010620 12.605495
    Unten links KachelX 74277 KachelY + 1 60910 0.41901644 0.21996062 24.007874 12.602815
    Unten rechts KachelX + 1 74278 KachelY + 1 60910 0.41906438 0.21996062 24.010620 12.602815
  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(0.22000740-0.21996062) × R
    4.67799999999963e-05 × 6371000     		dl = 298.035379999976m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22000740-0.21996062) × R
    4.67799999999963e-05 × 6371000     		dr = 298.035379999976m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41901644-0.41906438) × cos(0.22000740) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.975895834404675 × 6371000     		do = 298.063707386115m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41901644-0.41906438) × cos(0.21996062) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.975906042456457 × 6371000     		du = 298.066825187884m
  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(0.22000740)-sin(0.21996062))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.975895834404675-0.975906042456457)×R²
    abs(0.41906438-0.41901644)×1.02080517823122e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.02080517823122e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.02080517823122e-05×40589641000000     		ar = 88833.9949188563m²