Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74545 / 76934
↖ ↑ ↗
← S 29.854938°
E 24.743958°		 ← 264.89 m → S 29.854938°
E 24.746704°		 →
↑
264.84 m
↓
↑
264.84 m
↓
S 29.857319°
E 24.743958°		 ← 264.89 m →
70 154 m²		 S 29.857319°
E 24.746704°
↙ ↓ ↘

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 74545 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76934 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568737030029297 y=0.586963653564453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568737030029297 × 217)
    floor (0.568737030029297 × 131072)
    floor (74545.5)     		tx = 74545
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.586963653564453 × 217)
    floor (0.586963653564453 × 131072)
    floor (76934.5)     		ty = 76934
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74545 / 76934 ti = "17/74545/76934"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74545/76934.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74545 ÷ 217
    74545 ÷ 131072     		x = 0.568733215332031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76934 ÷ 217
    76934 ÷ 131072     		y = 0.586959838867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568733215332031 × 2 - 1) × π
    0.137466430664062 × 3.1415926535     		Λ = 0.43186353
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.586959838867188 × 2 - 1) × π
    -0.173919677734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.5463847818694
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43186353} λ = 0.43186353}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.5463847818694))-π/2
    2×atan(0.579039384652958)-π/2
    2×0.524864685621796-π/2
    1.04972937124359-1.57079632675     		φ = -0.52106696
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43186353} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.743958°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.52106696 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.854938°
  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 74545 KachelY 76934 0.43186353 -0.52106696 24.743958 -29.854938
    Oben rechts KachelX + 1 74546 KachelY 76934 0.43191147 -0.52106696 24.746704 -29.854938
    Unten links KachelX 74545 KachelY + 1 76935 0.43186353 -0.52110853 24.743958 -29.857319
    Unten rechts KachelX + 1 74546 KachelY + 1 76935 0.43191147 -0.52110853 24.746704 -29.857319
  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(-0.52106696--0.52110853) × R
    4.15700000000463e-05 × 6371000     		dl = 264.842470000295m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.52106696--0.52110853) × R
    4.15700000000463e-05 × 6371000     		dr = 264.842470000295m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43186353-0.43191147) × cos(-0.52106696) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.867288534582153 × 6371000     		do = 264.892242468403m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43186353-0.43191147) × cos(-0.52110853) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.867267840046387 × 6371000     		du = 264.885921824502m
  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(-0.52106696)-sin(-0.52110853))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.867288534582153-0.867267840046387)×R²
    abs(0.43191147-0.43186353)×2.06945357669186e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.06945357669186e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.06945357669186e-05×40589641000000     		ar = 70153.8788018911m²