Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77430 / 57490
↖ ↑ ↗
← N 21.570611°
E 32.667846°		 ← 284.04 m → N 21.570611°
E 32.670593°		 →
↑
284.02 m
↓
↑
284.02 m
↓
N 21.568057°
E 32.667846°		 ← 284.04 m →
80 672 m²		 N 21.568057°
E 32.670593°
↙ ↓ ↘

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 77430 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57490 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.590747833251953 y=0.438617706298828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.590747833251953 × 217)
    floor (0.590747833251953 × 131072)
    floor (77430.5)     		tx = 77430
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438617706298828 × 217)
    floor (0.438617706298828 × 131072)
    floor (57490.5)     		ty = 57490
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77430 / 57490 ti = "17/77430/57490"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77430/57490.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77430 ÷ 217
    77430 ÷ 131072     		x = 0.590744018554688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57490 ÷ 217
    57490 ÷ 131072     		y = 0.438613891601562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.590744018554688 × 2 - 1) × π
    0.181488037109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.57016148
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438613891601562 × 2 - 1) × π
    0.122772216796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.385700294342972
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57016148} λ = 0.57016148}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.385700294342972))-π/2
    2×atan(1.47064384447931)-π/2
    2×0.973637251458202-π/2
    1.9472745029164-1.57079632675     		φ = 0.37647818
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57016148} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.667846°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37647818 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.570611°
  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 77430 KachelY 57490 0.57016148 0.37647818 32.667846 21.570611
    Oben rechts KachelX + 1 77431 KachelY 57490 0.57020942 0.37647818 32.670593 21.570611
    Unten links KachelX 77430 KachelY + 1 57491 0.57016148 0.37643360 32.667846 21.568057
    Unten rechts KachelX + 1 77431 KachelY + 1 57491 0.57020942 0.37643360 32.670593 21.568057
  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(0.37647818-0.37643360) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dl = 284.019180000104m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37647818-0.37643360) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dr = 284.019180000104m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57016148-0.57020942) × cos(0.37647818) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.929965188795549 × 6371000     		do = 284.035305961934m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57016148-0.57020942) × cos(0.37643360) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92998157760084 × 6371000     		du = 284.040311524918m
  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(0.37647818)-sin(0.37643360))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.929965188795549-0.92998157760084)×R²
    abs(0.57020942-0.57016148)×1.63888052913119e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.63888052913119e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.63888052913119e-05×40589641000000     		ar = 80672.1855416301m²