Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74636 / 55178
↖ ↑ ↗
← N 27.347374°
E 24.993897°		 ← 271.23 m → N 27.347374°
E 24.996643°		 →
↑
271.28 m
↓
↑
271.28 m
↓
N 27.344934°
E 24.993897°		 ← 271.24 m →
73 580 m²		 N 27.344934°
E 24.996643°
↙ ↓ ↘

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 74636 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55178 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569431304931641 y=0.420978546142578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569431304931641 × 217)
    floor (0.569431304931641 × 131072)
    floor (74636.5)     		tx = 74636
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420978546142578 × 217)
    floor (0.420978546142578 × 131072)
    floor (55178.5)     		ty = 55178
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74636 / 55178 ti = "17/74636/55178"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74636/55178.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74636 ÷ 217
    74636 ÷ 131072     		x = 0.569427490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55178 ÷ 217
    55178 ÷ 131072     		y = 0.420974731445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569427490234375 × 2 - 1) × π
    0.13885498046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.43622579
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420974731445312 × 2 - 1) × π
    0.158050537109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.496530406264542
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43622579} λ = 0.43622579}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.496530406264542))-π/2
    2×atan(1.64301078996049)-π/2
    2×1.02404902077093-π/2
    2.04809804154186-1.57079632675     		φ = 0.47730171
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43622579} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.993897°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47730171 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.347374°
  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 74636 KachelY 55178 0.43622579 0.47730171 24.993897 27.347374
    Oben rechts KachelX + 1 74637 KachelY 55178 0.43627372 0.47730171 24.996643 27.347374
    Unten links KachelX 74636 KachelY + 1 55179 0.43622579 0.47725913 24.993897 27.344934
    Unten rechts KachelX + 1 74637 KachelY + 1 55179 0.43627372 0.47725913 24.996643 27.344934
  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(0.47730171-0.47725913) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dl = 271.277180000091m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47730171-0.47725913) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dr = 271.277180000091m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43622579-0.43627372) × cos(0.47730171) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.888237706398291 × 6371000     		do = 271.234069148178m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43622579-0.43627372) × cos(0.47725913) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.888257266169237 × 6371000     		du = 271.24004195954m
  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(0.47730171)-sin(0.47725913))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.888237706398291-0.888257266169237)×R²
    abs(0.43627372-0.43622579)×1.95597709460316e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.95597709460316e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.95597709460316e-05×40589641000000     		ar = 73580.4235533539m²