Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74484 / 76945
↖ ↑ ↗
← S 29.881137°
E 24.576416°		 ← 264.77 m → S 29.881137°
E 24.579162°		 →
↑
264.84 m
↓
↑
264.84 m
↓
S 29.883519°
E 24.576416°		 ← 264.76 m →
70 121 m²		 S 29.883519°
E 24.579162°
↙ ↓ ↘

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 74484 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76945 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568271636962891 y=0.587047576904297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568271636962891 × 217)
    floor (0.568271636962891 × 131072)
    floor (74484.5)     		tx = 74484
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.587047576904297 × 217)
    floor (0.587047576904297 × 131072)
    floor (76945.5)     		ty = 76945
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74484 / 76945 ti = "17/74484/76945"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74484/76945.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74484 ÷ 217
    74484 ÷ 131072     		x = 0.568267822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76945 ÷ 217
    76945 ÷ 131072     		y = 0.587043762207031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568267822265625 × 2 - 1) × π
    0.13653564453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.42893938
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.587043762207031 × 2 - 1) × π
    -0.174087524414062 × 3.1415926535     		Φ = -0.546912087765221
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42893938} λ = 0.42893938}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.546912087765221))-π/2
    2×atan(0.578734134258758)-π/2
    2×0.524636052459299-π/2
    1.0492721049186-1.57079632675     		φ = -0.52152422
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42893938} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.576416°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.52152422 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.881137°
  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 74484 KachelY 76945 0.42893938 -0.52152422 24.576416 -29.881137
    Oben rechts KachelX + 1 74485 KachelY 76945 0.42898731 -0.52152422 24.579162 -29.881137
    Unten links KachelX 74484 KachelY + 1 76946 0.42893938 -0.52156579 24.576416 -29.883519
    Unten rechts KachelX + 1 74485 KachelY + 1 76946 0.42898731 -0.52156579 24.579162 -29.883519
  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(-0.52152422--0.52156579) × R
    4.15700000000463e-05 × 6371000     		dl = 264.842470000295m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.52152422--0.52156579) × R
    4.15700000000463e-05 × 6371000     		dr = 264.842470000295m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42893938-0.42898731) × cos(-0.52152422) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.867060817248412 × 6371000     		do = 264.767451288596m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42893938-0.42898731) × cos(-0.52156579) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.867040106229326 × 6371000     		du = 264.761126929765m
  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(-0.52152422)-sin(-0.52156579))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.867060817248412-0.867040106229326)×R²
    abs(0.42898731-0.42893938)×2.07110190852955e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.07110190852955e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.07110190852955e-05×40589641000000     		ar = 70120.8283055824m²