Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75506 / 57810
↖ ↑ ↗
← N 20.750977°
E 27.383423°		 ← 285.61 m → N 20.750977°
E 27.386170°		 →
↑
285.55 m
↓
↑
285.55 m
↓
N 20.748409°
E 27.383423°		 ← 285.62 m →
81 557 m²		 N 20.748409°
E 27.386170°
↙ ↓ ↘

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 75506 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57810 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576068878173828 y=0.441059112548828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.576068878173828 × 217)
    floor (0.576068878173828 × 131072)
    floor (75506.5)     		tx = 75506
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441059112548828 × 217)
    floor (0.441059112548828 × 131072)
    floor (57810.5)     		ty = 57810
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75506 / 57810 ti = "17/75506/57810"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75506/57810.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75506 ÷ 217
    75506 ÷ 131072     		x = 0.576065063476562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57810 ÷ 217
    57810 ÷ 131072     		y = 0.441055297851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.576065063476562 × 2 - 1) × π
    0.152130126953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.47793089
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.441055297851562 × 2 - 1) × π
    0.117889404296875 × 3.1415926535     		Φ = 0.370360486464554
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47793089} λ = 0.47793089}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.370360486464554))-π/2
    2×atan(1.44825659747439)-π/2
    2×0.966484600477623-π/2
    1.93296920095525-1.57079632675     		φ = 0.36217287
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47793089} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.383423°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36217287 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.750977°
  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 75506 KachelY 57810 0.47793089 0.36217287 27.383423 20.750977
    Oben rechts KachelX + 1 75507 KachelY 57810 0.47797883 0.36217287 27.386170 20.750977
    Unten links KachelX 75506 KachelY + 1 57811 0.47793089 0.36212805 27.383423 20.748409
    Unten rechts KachelX + 1 75507 KachelY + 1 57811 0.47797883 0.36212805 27.386170 20.748409
  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(0.36217287-0.36212805) × R
    4.4820000000001e-05 × 6371000     		dl = 285.548220000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36217287-0.36212805) × R
    4.4820000000001e-05 × 6371000     		dr = 285.548220000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47793089-0.47797883) × cos(0.36217287) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.93512916881307 × 6371000     		do = 285.61251838046m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47793089-0.47797883) × cos(0.36212805) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.935145047912748 × 6371000     		du = 285.61736826623m
  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(0.36217287)-sin(0.36212805))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.93512916881307-0.935145047912748)×R²
    abs(0.47797883-0.47793089)×1.5879099677929e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.5879099677929e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.5879099677929e-05×40589641000000     		ar = 81556.8386850091m²