Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75389 / 54796
↖ ↑ ↗
← N 28.275358°
E 27.062073°		 ← 268.98 m → N 28.275358°
E 27.064819°		 →
↑
268.98 m
↓
↑
268.98 m
↓
N 28.272939°
E 27.062073°		 ← 268.99 m →
72 353 m²		 N 28.272939°
E 27.064819°
↙ ↓ ↘

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 75389 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54796 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575176239013672 y=0.418064117431641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575176239013672 × 217)
    floor (0.575176239013672 × 131072)
    floor (75389.5)     		tx = 75389
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.418064117431641 × 217)
    floor (0.418064117431641 × 131072)
    floor (54796.5)     		ty = 54796
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75389 / 54796 ti = "17/75389/54796"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75389/54796.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75389 ÷ 217
    75389 ÷ 131072     		x = 0.575172424316406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54796 ÷ 217
    54796 ÷ 131072     		y = 0.418060302734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.575172424316406 × 2 - 1) × π
    0.150344848632812 × 3.1415926535     		Λ = 0.47232227
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.418060302734375 × 2 - 1) × π
    0.16387939453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.514842301919403
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47232227} λ = 0.47232227}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.514842301919403))-π/2
    2×atan(1.67337459302768)-π/2
    2×1.03214721299035-π/2
    2.06429442598069-1.57079632675     		φ = 0.49349810
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47232227} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.062073°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49349810 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.275358°
  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 75389 KachelY 54796 0.47232227 0.49349810 27.062073 28.275358
    Oben rechts KachelX + 1 75390 KachelY 54796 0.47237021 0.49349810 27.064819 28.275358
    Unten links KachelX 75389 KachelY + 1 54797 0.47232227 0.49345588 27.062073 28.272939
    Unten rechts KachelX + 1 75390 KachelY + 1 54797 0.47237021 0.49345588 27.064819 28.272939
  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(0.49349810-0.49345588) × R
    4.22199999999817e-05 × 6371000     		dl = 268.983619999884m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49349810-0.49345588) × R
    4.22199999999817e-05 × 6371000     		dr = 268.983619999884m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47232227-0.47237021) × cos(0.49349810) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.880681167130915 × 6371000     		do = 268.982697175158m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47232227-0.47237021) × cos(0.49345588) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.880701166360699 × 6371000     		du = 268.988805454715m
  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(0.49349810)-sin(0.49345588))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.880681167130915-0.880701166360699)×R²
    abs(0.47237021-0.47232227)×1.9999229784351e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.9999229784351e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.9999229784351e-05×40589641000000     		ar = 72352.7611278265m²