Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75086 / 57041
↖ ↑ ↗
← N 22.712857°
E 26.229858°		 ← 281.74 m → N 22.712857°
E 26.232605°		 →
↑
281.73 m
↓
↑
281.73 m
↓
N 22.710323°
E 26.229858°		 ← 281.75 m →
79 374 m²		 N 22.710323°
E 26.232605°
↙ ↓ ↘

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 75086 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57041 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.572864532470703 y=0.435192108154297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.572864532470703 × 217)
    floor (0.572864532470703 × 131072)
    floor (75086.5)     		tx = 75086
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.435192108154297 × 217)
    floor (0.435192108154297 × 131072)
    floor (57041.5)     		ty = 57041
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75086 / 57041 ti = "17/75086/57041"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75086/57041.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75086 ÷ 217
    75086 ÷ 131072     		x = 0.572860717773438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57041 ÷ 217
    57041 ÷ 131072     		y = 0.435188293457031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.572860717773438 × 2 - 1) × π
    0.145721435546875 × 3.1415926535     		Λ = 0.45779739
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.435188293457031 × 2 - 1) × π
    0.129623413085938 × 3.1415926535     		Φ = 0.407223962272377
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.45779739} λ = 0.45779739}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.407223962272377))-π/2
    2×atan(1.50264060278318)-π/2
    2×0.983605227220885-π/2
    1.96721045444177-1.57079632675     		φ = 0.39641413
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.45779739} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.229858°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39641413 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.712857°
  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 75086 KachelY 57041 0.45779739 0.39641413 26.229858 22.712857
    Oben rechts KachelX + 1 75087 KachelY 57041 0.45784533 0.39641413 26.232605 22.712857
    Unten links KachelX 75086 KachelY + 1 57042 0.45779739 0.39636991 26.229858 22.710323
    Unten rechts KachelX + 1 75087 KachelY + 1 57042 0.45784533 0.39636991 26.232605 22.710323
  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(0.39641413-0.39636991) × R
    4.42199999999837e-05 × 6371000     		dl = 281.725619999896m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39641413-0.39636991) × R
    4.42199999999837e-05 × 6371000     		dr = 281.725619999896m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.45779739-0.45784533) × cos(0.39641413) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.922451472853107 × 6371000     		do = 281.740423710065m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.45779739-0.45784533) × cos(0.39636991) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.922468545869879 × 6371000     		du = 281.745638248847m
  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(0.39641413)-sin(0.39636991))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.922451472853107-0.922468545869879)×R²
    abs(0.45784533-0.45779739)×1.70730167713407e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.70730167713407e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.70730167713407e-05×40589641000000     		ar = 79374.2300962612m²