Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74494 / 53782
↖ ↑ ↗
← N 30.699335°
E 24.603882°		 ← 262.57 m → N 30.699335°
E 24.606628°		 →
↑
262.61 m
↓
↑
262.61 m
↓
N 30.696973°
E 24.603882°		 ← 262.57 m →
68 955 m²		 N 30.696973°
E 24.606628°
↙ ↓ ↘

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 74494 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53782 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568347930908203 y=0.410327911376953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568347930908203 × 217)
    floor (0.568347930908203 × 131072)
    floor (74494.5)     		tx = 74494
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.410327911376953 × 217)
    floor (0.410327911376953 × 131072)
    floor (53782.5)     		ty = 53782
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74494 / 53782 ti = "17/74494/53782"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74494/53782.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74494 ÷ 217
    74494 ÷ 131072     		x = 0.568344116210938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53782 ÷ 217
    53782 ÷ 131072     		y = 0.410324096679688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568344116210938 × 2 - 1) × π
    0.136688232421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.42941875
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.410324096679688 × 2 - 1) × π
    0.179351806640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.56345031813414
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42941875} λ = 0.42941875}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.56345031813414))-π/2
    2×atan(1.75672330997725)-π/2
    2×1.05330040039004-π/2
    2.10660080078009-1.57079632675     		φ = 0.53580447
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42941875} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.603882°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.53580447 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.699335°
  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 74494 KachelY 53782 0.42941875 0.53580447 24.603882 30.699335
    Oben rechts KachelX + 1 74495 KachelY 53782 0.42946668 0.53580447 24.606628 30.699335
    Unten links KachelX 74494 KachelY + 1 53783 0.42941875 0.53576325 24.603882 30.696973
    Unten rechts KachelX + 1 74495 KachelY + 1 53783 0.42946668 0.53576325 24.606628 30.696973
  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(0.53580447-0.53576325) × R
    4.1219999999953e-05 × 6371000     		dl = 262.6126199997m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.53580447-0.53576325) × R
    4.1219999999953e-05 × 6371000     		dr = 262.6126199997m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42941875-0.42946668) × cos(0.53580447) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.859858199127145 × 6371000     		do = 262.568045197466m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42941875-0.42946668) × cos(0.53576325) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.859879242564219 × 6371000     		du = 262.574471064129m
  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(0.53580447)-sin(0.53576325))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.859858199127145-0.859879242564219)×R²
    abs(0.42946668-0.42941875)×2.10434370739865e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.10434370739865e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.10434370739865e-05×40589641000000     		ar = 68954.5260441498m²