Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75300 / 55716
↖ ↑ ↗
← N 26.027170°
E 26.817627°		 ← 274.39 m → N 26.027170°
E 26.820373°		 →
↑
274.40 m
↓
↑
274.40 m
↓
N 26.024702°
E 26.817627°		 ← 274.40 m →
75 294 m²		 N 26.024702°
E 26.820373°
↙ ↓ ↘

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 75300 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55716 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.574497222900391 y=0.425083160400391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.574497222900391 × 217)
    floor (0.574497222900391 × 131072)
    floor (75300.5)     		tx = 75300
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.425083160400391 × 217)
    floor (0.425083160400391 × 131072)
    floor (55716.5)     		ty = 55716
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75300 / 55716 ti = "17/75300/55716"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75300/55716.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75300 ÷ 217
    75300 ÷ 131072     		x = 0.574493408203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55716 ÷ 217
    55716 ÷ 131072     		y = 0.425079345703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.574493408203125 × 2 - 1) × π
    0.14898681640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46805589
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.425079345703125 × 2 - 1) × π
    0.14984130859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.470740354268951
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46805589} λ = 0.46805589}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.470740354268951))-π/2
    2×atan(1.6011791943548)-π/2
    2×1.01252807035562-π/2
    2.02505614071124-1.57079632675     		φ = 0.45425981
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46805589} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.817627°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45425981 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.027170°
  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 75300 KachelY 55716 0.46805589 0.45425981 26.817627 26.027170
    Oben rechts KachelX + 1 75301 KachelY 55716 0.46810382 0.45425981 26.820373 26.027170
    Unten links KachelX 75300 KachelY + 1 55717 0.46805589 0.45421674 26.817627 26.024702
    Unten rechts KachelX + 1 75301 KachelY + 1 55717 0.46810382 0.45421674 26.820373 26.024702
  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(0.45425981-0.45421674) × R
    4.30699999999784e-05 × 6371000     		dl = 274.398969999862m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45425981-0.45421674) × R
    4.30699999999784e-05 × 6371000     		dr = 274.398969999862m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46805589-0.46810382) × cos(0.45425981) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.898586067688744 × 6371000     		do = 274.39406575932m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46805589-0.46810382) × cos(0.45421674) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.898604965855415 × 6371000     		du = 274.399836541858m
  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(0.45425981)-sin(0.45421674))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.898586067688744-0.898604965855415)×R²
    abs(0.46810382-0.46805589)×1.88981666708887e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.88981666708887e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.88981666708887e-05×40589641000000     		ar = 75294.2407785036m²