Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74770 / 54746
↖ ↑ ↗
← N 28.396233°
E 25.361938°		 ← 268.68 m → N 28.396233°
E 25.364685°		 →
↑
268.67 m
↓
↑
268.67 m
↓
N 28.393817°
E 25.361938°		 ← 268.68 m →
72 185 m²		 N 28.393817°
E 25.364685°
↙ ↓ ↘

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 74770 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54746 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570453643798828 y=0.417682647705078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570453643798828 × 217)
    floor (0.570453643798828 × 131072)
    floor (74770.5)     		tx = 74770
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417682647705078 × 217)
    floor (0.417682647705078 × 131072)
    floor (54746.5)     		ty = 54746
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74770 / 54746 ti = "17/74770/54746"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74770/54746.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74770 ÷ 217
    74770 ÷ 131072     		x = 0.570449829101562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54746 ÷ 217
    54746 ÷ 131072     		y = 0.417678833007812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570449829101562 × 2 - 1) × π
    0.140899658203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.44264933
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417678833007812 × 2 - 1) × π
    0.164642333984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.517239146900406
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44264933} λ = 0.44264933}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.517239146900406))-π/2
    2×atan(1.67739022302118)-π/2
    2×1.03320204138162-π/2
    2.06640408276323-1.57079632675     		φ = 0.49560776
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44264933} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.361938°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49560776 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.396233°
  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 74770 KachelY 54746 0.44264933 0.49560776 25.361938 28.396233
    Oben rechts KachelX + 1 74771 KachelY 54746 0.44269727 0.49560776 25.364685 28.396233
    Unten links KachelX 74770 KachelY + 1 54747 0.44264933 0.49556559 25.361938 28.393817
    Unten rechts KachelX + 1 74771 KachelY + 1 54747 0.44269727 0.49556559 25.364685 28.393817
  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(0.49560776-0.49556559) × R
    4.2170000000008e-05 × 6371000     		dl = 268.665070000051m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49560776-0.49556559) × R
    4.2170000000008e-05 × 6371000     		dr = 268.665070000051m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44264933-0.44269727) × cos(0.49560776) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.879679842099609 × 6371000     		do = 268.67686673618m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44264933-0.44269727) × cos(0.49556559) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.879699895951394 × 6371000     		du = 268.682991698701m
  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(0.49560776)-sin(0.49556559))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.879679842099609-0.879699895951394)×R²
    abs(0.44269727-0.44264933)×2.00538517844961e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.00538517844961e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.00538517844961e-05×40589641000000     		ar = 72184.9120014872m²