Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74637 / 61059
↖ ↑ ↗
← N 12.203127°
E 24.996643°		 ← 298.52 m → N 12.203127°
E 24.999390°		 →
↑
298.48 m
↓
↑
298.48 m
↓
N 12.200442°
E 24.996643°		 ← 298.53 m →
89 104 m²		 N 12.200442°
E 24.999390°
↙ ↓ ↘

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 74637 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61059 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569438934326172 y=0.465847015380859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569438934326172 × 217)
    floor (0.569438934326172 × 131072)
    floor (74637.5)     		tx = 74637
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.465847015380859 × 217)
    floor (0.465847015380859 × 131072)
    floor (61059.5)     		ty = 61059
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74637 / 61059 ti = "17/74637/61059"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74637/61059.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74637 ÷ 217
    74637 ÷ 131072     		x = 0.569435119628906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61059 ÷ 217
    61059 ÷ 131072     		y = 0.465843200683594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569435119628906 × 2 - 1) × π
    0.138870239257812 × 3.1415926535     		Λ = 0.43627372
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.465843200683594 × 2 - 1) × π
    0.0683135986328125 × 3.1415926535     		Φ = 0.214613499598991
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43627372} λ = 0.43627372}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.214613499598991))-π/2
    2×atan(1.23938278244063)-π/2
    2×0.891890533808839-π/2
    1.78378106761768-1.57079632675     		φ = 0.21298474
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43627372} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.996643°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21298474 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.203127°
  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 74637 KachelY 61059 0.43627372 0.21298474 24.996643 12.203127
    Oben rechts KachelX + 1 74638 KachelY 61059 0.43632166 0.21298474 24.999390 12.203127
    Unten links KachelX 74637 KachelY + 1 61060 0.43627372 0.21293789 24.996643 12.200442
    Unten rechts KachelX + 1 74638 KachelY + 1 61060 0.43632166 0.21293789 24.999390 12.200442
  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(0.21298474-0.21293789) × R
    4.68500000000149e-05 × 6371000     		dl = 298.481350000095m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21298474-0.21293789) × R
    4.68500000000149e-05 × 6371000     		dr = 298.481350000095m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43627372-0.43632166) × cos(0.21298474) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.977404360571006 × 6371000     		do = 298.524450106776m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43627372-0.43632166) × cos(0.21293789) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.977414262563961 × 6371000     		du = 298.527474430302m
  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(0.21298474)-sin(0.21293789))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.977404360571006-0.977414262563961)×R²
    abs(0.43632166-0.43627372)×9.90199295558547e-06×R²
    4.79400000000241e-05×9.90199295558547e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×9.90199295558547e-06×40589641000000     		ar = 89104.4322442656m²