Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74713 / 53736
↖ ↑ ↗
← N 30.807911°
E 25.205383°		 ← 262.27 m → N 30.807911°
E 25.208130°		 →
↑
262.36 m
↓
↑
262.36 m
↓
N 30.805551°
E 25.205383°		 ← 262.28 m →
68 810 m²		 N 30.805551°
E 25.208130°
↙ ↓ ↘

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 74713 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53736 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570018768310547 y=0.409976959228516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570018768310547 × 217)
    floor (0.570018768310547 × 131072)
    floor (74713.5)     		tx = 74713
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.409976959228516 × 217)
    floor (0.409976959228516 × 131072)
    floor (53736.5)     		ty = 53736
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74713 / 53736 ti = "17/74713/53736"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74713/53736.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74713 ÷ 217
    74713 ÷ 131072     		x = 0.570014953613281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53736 ÷ 217
    53736 ÷ 131072     		y = 0.40997314453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570014953613281 × 2 - 1) × π
    0.140029907226562 × 3.1415926535     		Λ = 0.43991693
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.40997314453125 × 2 - 1) × π
    0.1800537109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.565655415516663
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43991693} λ = 0.43991693}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.565655415516663))-π/2
    2×atan(1.76060133008449)-π/2
    2×1.05424790191559-π/2
    2.10849580383118-1.57079632675     		φ = 0.53769948
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43991693} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.205383°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.53769948 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.807911°
  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 74713 KachelY 53736 0.43991693 0.53769948 25.205383 30.807911
    Oben rechts KachelX + 1 74714 KachelY 53736 0.43996486 0.53769948 25.208130 30.807911
    Unten links KachelX 74713 KachelY + 1 53737 0.43991693 0.53765830 25.205383 30.805551
    Unten rechts KachelX + 1 74714 KachelY + 1 53737 0.43996486 0.53765830 25.208130 30.805551
  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(0.53769948-0.53765830) × R
    4.1179999999974e-05 × 6371000     		dl = 262.357779999834m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.53769948-0.53765830) × R
    4.1179999999974e-05 × 6371000     		dr = 262.357779999834m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43991693-0.43996486) × cos(0.53769948) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.858889190787656 × 6371000     		do = 262.272146844137m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43991693-0.43996486) × cos(0.53765830) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.858910280868197 × 6371000     		du = 262.278586953943m
  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(0.53769948)-sin(0.53765830))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.858889190787656-0.858910280868197)×R²
    abs(0.43996486-0.43991693)×2.10900805409642e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.10900805409642e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.10900805409642e-05×40589641000000     		ar = 68809.9830179965m²