Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74401 / 53904
↖ ↑ ↗
← N 30.410782°
E 24.348450°		 ← 263.35 m → N 30.410782°
E 24.351196°		 →
↑
263.38 m
↓
↑
263.38 m
↓
N 30.408413°
E 24.348450°		 ← 263.36 m →
69 361 m²		 N 30.408413°
E 24.351196°
↙ ↓ ↘

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 74401 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53904 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567638397216797 y=0.411258697509766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567638397216797 × 217)
    floor (0.567638397216797 × 131072)
    floor (74401.5)     		tx = 74401
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.411258697509766 × 217)
    floor (0.411258697509766 × 131072)
    floor (53904.5)     		ty = 53904
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74401 / 53904 ti = "17/74401/53904"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74401/53904.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74401 ÷ 217
    74401 ÷ 131072     		x = 0.567634582519531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53904 ÷ 217
    53904 ÷ 131072     		y = 0.4112548828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567634582519531 × 2 - 1) × π
    0.135269165039062 × 3.1415926535     		Λ = 0.42496062
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4112548828125 × 2 - 1) × π
    0.177490234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.557602016380493
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42496062} λ = 0.42496062}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.557602016380493))-π/2
    2×atan(1.7464794457646)-π/2
    2×1.05078229856847-π/2
    2.10156459713695-1.57079632675     		φ = 0.53076827
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42496062} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.348450°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.53076827 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.410782°
  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 74401 KachelY 53904 0.42496062 0.53076827 24.348450 30.410782
    Oben rechts KachelX + 1 74402 KachelY 53904 0.42500855 0.53076827 24.351196 30.410782
    Unten links KachelX 74401 KachelY + 1 53905 0.42496062 0.53072693 24.348450 30.408413
    Unten rechts KachelX + 1 74402 KachelY + 1 53905 0.42500855 0.53072693 24.351196 30.408413
  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(0.53076827-0.53072693) × R
    4.13400000000008e-05 × 6371000     		dl = 263.377140000005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.53076827-0.53072693) × R
    4.13400000000008e-05 × 6371000     		dr = 263.377140000005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42496062-0.42500855) × cos(0.53076827) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.862418429821831 × 6371000     		do = 263.349842439663m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42496062-0.42500855) × cos(0.53072693) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.862439355230041 × 6371000     		du = 263.356232264793m
  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(0.53076827)-sin(0.53072693))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.862418429821831-0.862439355230041)×R²
    abs(0.42500855-0.42496062)×2.09254082101928e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.09254082101928e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.09254082101928e-05×40589641000000     		ar = 69361.1697979436m²