Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77350 / 57486
↖ ↑ ↗
← N 21.580827°
E 32.448120°		 ← 284.02 m → N 21.580827°
E 32.450867°		 →
↑
284.02 m
↓
↑
284.02 m
↓
N 21.578273°
E 32.448120°		 ← 284.02 m →
80 666 m²		 N 21.578273°
E 32.450867°
↙ ↓ ↘

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 77350 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57486 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.590137481689453 y=0.438587188720703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.590137481689453 × 217)
    floor (0.590137481689453 × 131072)
    floor (77350.5)     		tx = 77350
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438587188720703 × 217)
    floor (0.438587188720703 × 131072)
    floor (57486.5)     		ty = 57486
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77350 / 57486 ti = "17/77350/57486"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77350/57486.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77350 ÷ 217
    77350 ÷ 131072     		x = 0.590133666992188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57486 ÷ 217
    57486 ÷ 131072     		y = 0.438583374023438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.590133666992188 × 2 - 1) × π
    0.180267333984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.56632653
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438583374023438 × 2 - 1) × π
    0.122833251953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.385892041941452
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.56632653} λ = 0.56632653}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.385892041941452))-π/2
    2×atan(1.47092586394212)-π/2
    2×0.973726407611085-π/2
    1.94745281522217-1.57079632675     		φ = 0.37665649
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.56632653} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.448120°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37665649 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.580827°
  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 77350 KachelY 57486 0.56632653 0.37665649 32.448120 21.580827
    Oben rechts KachelX + 1 77351 KachelY 57486 0.56637447 0.37665649 32.450867 21.580827
    Unten links KachelX 77350 KachelY + 1 57487 0.56632653 0.37661191 32.448120 21.578273
    Unten rechts KachelX + 1 77351 KachelY + 1 57487 0.56637447 0.37661191 32.450867 21.578273
  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(0.37665649-0.37661191) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dl = 284.019180000104m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37665649-0.37661191) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dr = 284.019180000104m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.56632653-0.56637447) × cos(0.37665649) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.929899618770935 × 6371000     		do = 284.015279188644m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.56632653-0.56637447) × cos(0.37661191) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92991601496838 × 6371000     		du = 284.020287009382m
  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(0.37665649)-sin(0.37661191))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.929899618770935-0.92991601496838)×R²
    abs(0.56637447-0.56632653)×1.63961974447568e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.63961974447568e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.63961974447568e-05×40589641000000     		ar = 80666.4978746061m²