Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74671 / 55180
↖ ↑ ↗
← N 27.342494°
E 25.090027°		 ← 271.25 m → N 27.342494°
E 25.092773°		 →
↑
271.28 m
↓
↑
271.28 m
↓
N 27.340055°
E 25.090027°		 ← 271.25 m →
73 584 m²		 N 27.340055°
E 25.092773°
↙ ↓ ↘

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 74671 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55180 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569698333740234 y=0.420993804931641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569698333740234 × 217)
    floor (0.569698333740234 × 131072)
    floor (74671.5)     		tx = 74671
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420993804931641 × 217)
    floor (0.420993804931641 × 131072)
    floor (55180.5)     		ty = 55180
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74671 / 55180 ti = "17/74671/55180"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74671/55180.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74671 ÷ 217
    74671 ÷ 131072     		x = 0.569694519042969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55180 ÷ 217
    55180 ÷ 131072     		y = 0.420989990234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569694519042969 × 2 - 1) × π
    0.139389038085938 × 3.1415926535     		Λ = 0.43790358
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420989990234375 × 2 - 1) × π
    0.15802001953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.496434532465302
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43790358} λ = 0.43790358}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.496434532465302))-π/2
    2×atan(1.64285327582473)-π/2
    2×1.02400644047164-π/2
    2.04801288094328-1.57079632675     		φ = 0.47721655
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43790358} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.090027°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47721655 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.342494°
  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 74671 KachelY 55180 0.43790358 0.47721655 25.090027 27.342494
    Oben rechts KachelX + 1 74672 KachelY 55180 0.43795151 0.47721655 25.092773 27.342494
    Unten links KachelX 74671 KachelY + 1 55181 0.43790358 0.47717397 25.090027 27.340055
    Unten rechts KachelX + 1 74672 KachelY + 1 55181 0.43795151 0.47717397 25.092773 27.340055
  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(0.47721655-0.47717397) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dl = 271.277180000091m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47721655-0.47717397) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dr = 271.277180000091m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43790358-0.43795151) × cos(0.47721655) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.888276824329722 × 6371000     		do = 271.246014279129m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43790358-0.43795151) × cos(0.47717397) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.888296380879712 × 6371000     		du = 271.251986106934m
  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(0.47721655)-sin(0.47717397))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.888276824329722-0.888296380879712)×R²
    abs(0.43795151-0.43790358)×1.955654998953e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.955654998953e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.955654998953e-05×40589641000000     		ar = 73583.6638614064m²