Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75164 / 55852
↖ ↑ ↗
← N 25.691038°
E 26.444092°		 ← 275.23 m → N 25.691038°
E 26.446839°		 →
↑
275.23 m
↓
↑
275.23 m
↓
N 25.688563°
E 26.444092°		 ← 275.24 m →
75 752 m²		 N 25.688563°
E 26.446839°
↙ ↓ ↘

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 75164 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55852 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.573459625244141 y=0.426120758056641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.573459625244141 × 217)
    floor (0.573459625244141 × 131072)
    floor (75164.5)     		tx = 75164
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.426120758056641 × 217)
    floor (0.426120758056641 × 131072)
    floor (55852.5)     		ty = 55852
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75164 / 55852 ti = "17/75164/55852"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75164/55852.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75164 ÷ 217
    75164 ÷ 131072     		x = 0.573455810546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55852 ÷ 217
    55852 ÷ 131072     		y = 0.426116943359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.573455810546875 × 2 - 1) × π
    0.14691162109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.46153647
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.426116943359375 × 2 - 1) × π
    0.14776611328125 × 3.1415926535     		Φ = 0.464220935920624
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46153647} λ = 0.46153647}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.464220935920624))-π/2
    2×atan(1.59077439082246)-π/2
    2×1.00959476424393-π/2
    2.01918952848786-1.57079632675     		φ = 0.44839320
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46153647} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.444092°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44839320 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.691038°
  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 75164 KachelY 55852 0.46153647 0.44839320 26.444092 25.691038
    Oben rechts KachelX + 1 75165 KachelY 55852 0.46158441 0.44839320 26.446839 25.691038
    Unten links KachelX 75164 KachelY + 1 55853 0.46153647 0.44835000 26.444092 25.688563
    Unten rechts KachelX + 1 75165 KachelY + 1 55853 0.46158441 0.44835000 26.446839 25.688563
  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(0.44839320-0.44835000) × R
    4.31999999999655e-05 × 6371000     		dl = 275.22719999978m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44839320-0.44835000) × R
    4.31999999999655e-05 × 6371000     		dr = 275.22719999978m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46153647-0.46158441) × cos(0.44839320) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.901144842282425 × 6371000     		do = 275.232830301431m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46153647-0.46158441) × cos(0.44835000) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.901163569424967 × 6371000     		du = 275.2385500528m
  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(0.44839320)-sin(0.44835000))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.901144842282425-0.901163569424967)×R²
    abs(0.46158441-0.46153647)×1.8727142542585e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.8727142542585e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.8727142542585e-05×40589641000000     		ar = 75752.3483592294m²