Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74298 / 60609
↖ ↑ ↗
← N 13.408322°
E 24.065552°		 ← 297.10 m → N 13.408322°
E 24.068298°		 →
↑
297.08 m
↓
↑
297.08 m
↓
N 13.405651°
E 24.065552°		 ← 297.10 m →
88 263 m²		 N 13.405651°
E 24.068298°
↙ ↓ ↘

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 74298 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60609 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566852569580078 y=0.462413787841797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566852569580078 × 217)
    floor (0.566852569580078 × 131072)
    floor (74298.5)     		tx = 74298
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.462413787841797 × 217)
    floor (0.462413787841797 × 131072)
    floor (60609.5)     		ty = 60609
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74298 / 60609 ti = "17/74298/60609"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74298/60609.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74298 ÷ 217
    74298 ÷ 131072     		x = 0.566848754882812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60609 ÷ 217
    60609 ÷ 131072     		y = 0.462409973144531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566848754882812 × 2 - 1) × π
    0.133697509765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42002311
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.462409973144531 × 2 - 1) × π
    0.0751800537109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.236185104428017
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42002311} λ = 0.42002311}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.236185104428017))-π/2
    2×atan(1.26640870633155)-π/2
    2×0.902407849333129-π/2
    1.80481569866626-1.57079632675     		φ = 0.23401937
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42002311} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.065552°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.23401937 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.408322°
  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 74298 KachelY 60609 0.42002311 0.23401937 24.065552 13.408322
    Oben rechts KachelX + 1 74299 KachelY 60609 0.42007105 0.23401937 24.068298 13.408322
    Unten links KachelX 74298 KachelY + 1 60610 0.42002311 0.23397274 24.065552 13.405651
    Unten rechts KachelX + 1 74299 KachelY + 1 60610 0.42007105 0.23397274 24.068298 13.405651
  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(0.23401937-0.23397274) × R
    4.6629999999992e-05 × 6371000     		dl = 297.079729999949m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.23401937-0.23397274) × R
    4.6629999999992e-05 × 6371000     		dr = 297.079729999949m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42002311-0.42007105) × cos(0.23401937) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.972742206510958 × 6371000     		do = 297.100508252991m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42002311-0.42007105) × cos(0.23397274) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.972753018446665 × 6371000     		du = 297.103810496455m
  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(0.23401937)-sin(0.23397274))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.972742206510958-0.972753018446665)×R²
    abs(0.42007105-0.42002311)×1.08119357065117e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.08119357065117e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.08119357065117e-05×40589641000000     		ar = 88263.0293054382m²