Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77544 / 58023
↖ ↑ ↗
← N 20.202924°
E 32.980957°		 ← 286.63 m → N 20.202924°
E 32.983704°		 →
↑
286.63 m
↓
↑
286.63 m
↓
N 20.200346°
E 32.980957°		 ← 286.64 m →
82 159 m²		 N 20.200346°
E 32.983704°
↙ ↓ ↘

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 77544 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58023 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.591617584228516 y=0.442684173583984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.591617584228516 × 217)
    floor (0.591617584228516 × 131072)
    floor (77544.5)     		tx = 77544
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442684173583984 × 217)
    floor (0.442684173583984 × 131072)
    floor (58023.5)     		ty = 58023
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77544 / 58023 ti = "17/77544/58023"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77544/58023.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77544 ÷ 217
    77544 ÷ 131072     		x = 0.59161376953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58023 ÷ 217
    58023 ÷ 131072     		y = 0.442680358886719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.59161376953125 × 2 - 1) × π
    0.1832275390625 × 3.1415926535     		Λ = 0.57562629
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442680358886719 × 2 - 1) × π
    0.114639282226562 × 3.1415926535     		Φ = 0.360149926845482
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57562629} λ = 0.57562629}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.360149926845482))-π/2
    2×atan(1.43354432522804)-π/2
    2×0.961701931307076-π/2
    1.92340386261415-1.57079632675     		φ = 0.35260754
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57562629} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.980957°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35260754 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.202924°
  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 77544 KachelY 58023 0.57562629 0.35260754 32.980957 20.202924
    Oben rechts KachelX + 1 77545 KachelY 58023 0.57567423 0.35260754 32.983704 20.202924
    Unten links KachelX 77544 KachelY + 1 58024 0.57562629 0.35256255 32.980957 20.200346
    Unten rechts KachelX + 1 77545 KachelY + 1 58024 0.57567423 0.35256255 32.983704 20.200346
  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(0.35260754-0.35256255) × R
    4.49900000000225e-05 × 6371000     		dl = 286.631290000143m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35260754-0.35256255) × R
    4.49900000000225e-05 × 6371000     		dr = 286.631290000143m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57562629-0.57567423) × cos(0.35260754) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.938475400591627 × 6371000     		do = 286.634543697306m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57562629-0.57567423) × cos(0.35256255) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.938490936762467 × 6371000     		du = 286.639288843782m
  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(0.35260754)-sin(0.35256255))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.938475400591627-0.938490936762467)×R²
    abs(0.57567423-0.57562629)×1.55361708392698e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.55361708392698e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.55361708392698e-05×40589641000000     		ar = 82159.1090861188m²