Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75358 / 60640
↖ ↑ ↗
← N 13.325485°
E 26.976929°		 ← 297.14 m → N 13.325485°
E 26.979675°		 →
↑
297.21 m
↓
↑
297.21 m
↓
N 13.322812°
E 26.976929°		 ← 297.14 m →
88 313 m²		 N 13.322812°
E 26.979675°
↙ ↓ ↘

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 75358 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60640 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.574939727783203 y=0.462650299072266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.574939727783203 × 217)
    floor (0.574939727783203 × 131072)
    floor (75358.5)     		tx = 75358
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.462650299072266 × 217)
    floor (0.462650299072266 × 131072)
    floor (60640.5)     		ty = 60640
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75358 / 60640 ti = "17/75358/60640"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75358/60640.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75358 ÷ 217
    75358 ÷ 131072     		x = 0.574935913085938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60640 ÷ 217
    60640 ÷ 131072     		y = 0.462646484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.574935913085938 × 2 - 1) × π
    0.149871826171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.47083623
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.462646484375 × 2 - 1) × π
    0.07470703125 × 3.1415926535     		Φ = 0.234699060539795
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47083623} λ = 0.47083623}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.234699060539795))-π/2
    2×atan(1.26452816504303)-π/2
    2×0.901684956233397-π/2
    1.80336991246679-1.57079632675     		φ = 0.23257359
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47083623} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.976929°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.23257359 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.325485°
  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 75358 KachelY 60640 0.47083623 0.23257359 26.976929 13.325485
    Oben rechts KachelX + 1 75359 KachelY 60640 0.47088416 0.23257359 26.979675 13.325485
    Unten links KachelX 75358 KachelY + 1 60641 0.47083623 0.23252694 26.976929 13.322812
    Unten rechts KachelX + 1 75359 KachelY + 1 60641 0.47088416 0.23252694 26.979675 13.322812
  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(0.23257359-0.23252694) × R
    4.66500000000092e-05 × 6371000     		dl = 297.207150000059m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.23257359-0.23252694) × R
    4.66500000000092e-05 × 6371000     		dr = 297.207150000059m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47083623-0.47088416) × cos(0.23257359) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.973076450505838 × 6371000     		do = 297.140600271495m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47083623-0.47088416) × cos(0.23252694) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.973087201459557 × 6371000     		du = 297.143883204547m
  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(0.23257359)-sin(0.23252694))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.973076450505838-0.973087201459557)×R²
    abs(0.47088416-0.47083623)×1.07509537184969e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.07509537184969e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.07509537184969e-05×40589641000000     		ar = 88312.7988276465m²