Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77592 / 58173
↖ ↑ ↗
← N 19.815806°
E 33.112793°		 ← 287.34 m → N 19.815806°
E 33.115540°		 →
↑
287.33 m
↓
↑
287.33 m
↓
N 19.813222°
E 33.112793°		 ← 287.35 m →
82 563 m²		 N 19.813222°
E 33.115540°
↙ ↓ ↘

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 77592 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58173 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.591983795166016 y=0.443828582763672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.591983795166016 × 217)
    floor (0.591983795166016 × 131072)
    floor (77592.5)     		tx = 77592
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443828582763672 × 217)
    floor (0.443828582763672 × 131072)
    floor (58173.5)     		ty = 58173
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77592 / 58173 ti = "17/77592/58173"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77592/58173.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77592 ÷ 217
    77592 ÷ 131072     		x = 0.59197998046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58173 ÷ 217
    58173 ÷ 131072     		y = 0.443824768066406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.59197998046875 × 2 - 1) × π
    0.1839599609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.57792726
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443824768066406 × 2 - 1) × π
    0.112350463867188 × 3.1415926535     		Φ = 0.352959391902473
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57792726} λ = 0.57792726}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.352959391902473))-π/2
    2×atan(1.42327334583725)-π/2
    2×0.9583236941542-π/2
    1.9166473883084-1.57079632675     		φ = 0.34585106
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57792726} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.112793°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34585106 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.815806°
  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 77592 KachelY 58173 0.57792726 0.34585106 33.112793 19.815806
    Oben rechts KachelX + 1 77593 KachelY 58173 0.57797520 0.34585106 33.115540 19.815806
    Unten links KachelX 77592 KachelY + 1 58174 0.57792726 0.34580596 33.112793 19.813222
    Unten rechts KachelX + 1 77593 KachelY + 1 58174 0.57797520 0.34580596 33.115540 19.813222
  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(0.34585106-0.34580596) × R
    4.50999999999646e-05 × 6371000     		dl = 287.332099999775m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34585106-0.34580596) × R
    4.50999999999646e-05 × 6371000     		dr = 287.332099999775m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57792726-0.57797520) × cos(0.34585106) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.940787286165196 × 6371000     		do = 287.340653059408m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57792726-0.57797520) × cos(0.34580596) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.940802573994137 × 6371000     		du = 287.345322355876m
  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(0.34585106)-sin(0.34580596))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.940787286165196-0.940802573994137)×R²
    abs(0.57797520-0.57792726)×1.5287828941668e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.5287828941668e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.5287828941668e-05×40589641000000     		ar = 82562.8640921797m²