Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74368 / 53332
↖ ↑ ↗
← N 31.756196°
E 24.257813°		 ← 259.65 m → N 31.756196°
E 24.260559°		 →
↑
259.68 m
↓
↑
259.68 m
↓
N 31.753861°
E 24.257813°		 ← 259.65 m →
67 427 m²		 N 31.753861°
E 24.260559°
↙ ↓ ↘

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 74368 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53332 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567386627197266 y=0.406894683837891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567386627197266 × 217)
    floor (0.567386627197266 × 131072)
    floor (74368.5)     		tx = 74368
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.406894683837891 × 217)
    floor (0.406894683837891 × 131072)
    floor (53332.5)     		ty = 53332
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74368 / 53332 ti = "17/74368/53332"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74368/53332.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74368 ÷ 217
    74368 ÷ 131072     		x = 0.5673828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53332 ÷ 217
    53332 ÷ 131072     		y = 0.406890869140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5673828125 × 2 - 1) × π
    0.134765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42337870
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.406890869140625 × 2 - 1) × π
    0.18621826171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.585021922963165
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42337870} λ = 0.42337870}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.585021922963165))-π/2
    2×atan(1.79503033759251)-π/2
    2×1.0625232546924-π/2
    2.1250465093848-1.57079632675     		φ = 0.55425018
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42337870} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.257813°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.55425018 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 31.756196°
  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 74368 KachelY 53332 0.42337870 0.55425018 24.257813 31.756196
    Oben rechts KachelX + 1 74369 KachelY 53332 0.42342663 0.55425018 24.260559 31.756196
    Unten links KachelX 74368 KachelY + 1 53333 0.42337870 0.55420942 24.257813 31.753861
    Unten rechts KachelX + 1 74369 KachelY + 1 53333 0.42342663 0.55420942 24.260559 31.753861
  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(0.55425018-0.55420942) × R
    4.07600000000841e-05 × 6371000     		dl = 259.681960000536m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.55425018-0.55420942) × R
    4.07600000000841e-05 × 6371000     		dr = 259.681960000536m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42337870-0.42342663) × cos(0.55425018) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.850295313938401 × 6371000     		do = 259.647903163876m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42337870-0.42342663) × cos(0.55420942) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.850316765459724 × 6371000     		du = 259.654453643974m
  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(0.55425018)-sin(0.55420942))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.850295313938401-0.850316765459724)×R²
    abs(0.42342663-0.42337870)×2.1451521323268e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.1451521323268e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.1451521323268e-05×40589641000000     		ar = 67426.7269335833m²