Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75551 / 57823
↖ ↑ ↗
← N 20.717584°
E 27.507019°		 ← 285.68 m → N 20.717584°
E 27.509766°		 →
↑
285.68 m
↓
↑
285.68 m
↓
N 20.715015°
E 27.507019°		 ← 285.68 m →
81 611 m²		 N 20.715015°
E 27.509766°
↙ ↓ ↘

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 75551 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57823 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576412200927734 y=0.441158294677734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.576412200927734 × 217)
    floor (0.576412200927734 × 131072)
    floor (75551.5)     		tx = 75551
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441158294677734 × 217)
    floor (0.441158294677734 × 131072)
    floor (57823.5)     		ty = 57823
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75551 / 57823 ti = "17/75551/57823"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75551/57823.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75551 ÷ 217
    75551 ÷ 131072     		x = 0.576408386230469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57823 ÷ 217
    57823 ÷ 131072     		y = 0.441154479980469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.576408386230469 × 2 - 1) × π
    0.152816772460938 × 3.1415926535     		Λ = 0.48008805
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.441154479980469 × 2 - 1) × π
    0.117691040039062 × 3.1415926535     		Φ = 0.369737306769493
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.48008805} λ = 0.48008805}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.369737306769493))-π/2
    2×atan(1.44735435452855)-π/2
    2×0.966193191569534-π/2
    1.93238638313907-1.57079632675     		φ = 0.36159006
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.48008805} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.507019°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36159006 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.717584°
  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 75551 KachelY 57823 0.48008805 0.36159006 27.507019 20.717584
    Oben rechts KachelX + 1 75552 KachelY 57823 0.48013599 0.36159006 27.509766 20.717584
    Unten links KachelX 75551 KachelY + 1 57824 0.48008805 0.36154522 27.507019 20.715015
    Unten rechts KachelX + 1 75552 KachelY + 1 57824 0.48013599 0.36154522 27.509766 20.715015
  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(0.36159006-0.36154522) × R
    4.48399999999904e-05 × 6371000     		dl = 285.675639999939m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36159006-0.36154522) × R
    4.48399999999904e-05 × 6371000     		dr = 285.675639999939m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.48008805-0.48013599) × cos(0.36159006) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.935335503637188 × 6371000     		do = 285.675538346804m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.48008805-0.48013599) × cos(0.36154522) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.935351365381345 × 6371000     		du = 285.680382931751m
  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(0.36159006)-sin(0.36154522))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.935335503637188-0.935351365381345)×R²
    abs(0.48013599-0.48008805)×1.58617441570197e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.58617441570197e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.58617441570197e-05×40589641000000     		ar = 81611.2342532505m²