Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76355 / 58038
↖ ↑ ↗
← N 20.164255°
E 29.715271°		 ← 286.65 m → N 20.164255°
E 29.718017°		 →
↑
286.70 m
↓
↑
286.70 m
↓
N 20.161677°
E 29.715271°		 ← 286.65 m →
82 181 m²		 N 20.161677°
E 29.718017°
↙ ↓ ↘

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 76355 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58038 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582546234130859 y=0.442798614501953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582546234130859 × 217)
    floor (0.582546234130859 × 131072)
    floor (76355.5)     		tx = 76355
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442798614501953 × 217)
    floor (0.442798614501953 × 131072)
    floor (58038.5)     		ty = 58038
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76355 / 58038 ti = "17/76355/58038"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76355/58038.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76355 ÷ 217
    76355 ÷ 131072     		x = 0.582542419433594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58038 ÷ 217
    58038 ÷ 131072     		y = 0.442794799804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582542419433594 × 2 - 1) × π
    0.165084838867188 × 3.1415926535     		Λ = 0.51862932
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442794799804688 × 2 - 1) × π
    0.114410400390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.359430873351181
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51862932} λ = 0.51862932}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.359430873351181))-π/2
    2×atan(1.43251390068133)-π/2
    2×0.961364482427805-π/2
    1.92272896485561-1.57079632675     		φ = 0.35193264
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51862932} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.715271°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35193264 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.164255°
  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 76355 KachelY 58038 0.51862932 0.35193264 29.715271 20.164255
    Oben rechts KachelX + 1 76356 KachelY 58038 0.51867725 0.35193264 29.718017 20.164255
    Unten links KachelX 76355 KachelY + 1 58039 0.51862932 0.35188764 29.715271 20.161677
    Unten rechts KachelX + 1 76356 KachelY + 1 58039 0.51867725 0.35188764 29.718017 20.161677
  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(0.35193264-0.35188764) × R
    4.50000000000172e-05 × 6371000     		dl = 286.69500000011m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35193264-0.35188764) × R
    4.50000000000172e-05 × 6371000     		dr = 286.69500000011m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51862932-0.51867725) × cos(0.35193264) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.93870826091759 × 6371000     		do = 286.64586013174m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51862932-0.51867725) × cos(0.35188764) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.938723772035728 × 6371000     		du = 286.650596638263m
  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(0.35193264)-sin(0.35188764))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.93870826091759-0.938723772035728)×R²
    abs(0.51867725-0.51862932)×1.55111181378009e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.55111181378009e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.55111181378009e-05×40589641000000     		ar = 82180.6138506635m²