Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74381 / 60750
↖ ↑ ↗
← N 13.031318°
E 24.293518°		 ← 297.50 m → N 13.031318°
E 24.296264°		 →
↑
297.53 m
↓
↑
297.53 m
↓
N 13.028642°
E 24.293518°		 ← 297.50 m →
88 514 m²		 N 13.028642°
E 24.296264°
↙ ↓ ↘

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 74381 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60750 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567485809326172 y=0.463489532470703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567485809326172 × 217)
    floor (0.567485809326172 × 131072)
    floor (74381.5)     		tx = 74381
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463489532470703 × 217)
    floor (0.463489532470703 × 131072)
    floor (60750.5)     		ty = 60750
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74381 / 60750 ti = "17/74381/60750"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74381/60750.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74381 ÷ 217
    74381 ÷ 131072     		x = 0.567481994628906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60750 ÷ 217
    60750 ÷ 131072     		y = 0.463485717773438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567481994628906 × 2 - 1) × π
    0.134963989257812 × 3.1415926535     		Λ = 0.42400188
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463485717773438 × 2 - 1) × π
    0.073028564453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.229426001581589
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42400188} λ = 0.42400188}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.229426001581589))-π/2
    2×atan(1.25787778281281)-π/2
    2×0.899117863111363-π/2
    1.79823572622273-1.57079632675     		φ = 0.22743940
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42400188} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.293518°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22743940 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.031318°
  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 74381 KachelY 60750 0.42400188 0.22743940 24.293518 13.031318
    Oben rechts KachelX + 1 74382 KachelY 60750 0.42404981 0.22743940 24.296264 13.031318
    Unten links KachelX 74381 KachelY + 1 60751 0.42400188 0.22739270 24.293518 13.028642
    Unten rechts KachelX + 1 74382 KachelY + 1 60751 0.42404981 0.22739270 24.296264 13.028642
  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(0.22743940-0.22739270) × R
    4.67000000000106e-05 × 6371000     		dl = 297.525700000068m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22743940-0.22739270) × R
    4.67000000000106e-05 × 6371000     		dr = 297.525700000068m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42400188-0.42404981) × cos(0.22743940) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.974246961610194 × 6371000     		do = 297.498029918803m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42400188-0.42404981) × cos(0.22739270) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.974257490632353 × 6371000     		du = 297.501245082384m
  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(0.22743940)-sin(0.22739270))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.974246961610194-0.974257490632353)×R²
    abs(0.42404981-0.42400188)×1.05290221598109e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.05290221598109e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.05290221598109e-05×40589641000000     		ar = 88513.7879131903m²