Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77680 / 58288
↖ ↑ ↗
← N 19.518376°
E 33.354492°		 ← 287.87 m → N 19.518376°
E 33.357239°		 →
↑
287.91 m
↓
↑
287.91 m
↓
N 19.515786°
E 33.354492°		 ← 287.88 m →
82 881 m²		 N 19.515786°
E 33.357239°
↙ ↓ ↘

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 77680 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58288 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592655181884766 y=0.444705963134766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592655181884766 × 217)
    floor (0.592655181884766 × 131072)
    floor (77680.5)     		tx = 77680
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.444705963134766 × 217)
    floor (0.444705963134766 × 131072)
    floor (58288.5)     		ty = 58288
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77680 / 58288 ti = "17/77680/58288"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77680/58288.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77680 ÷ 217
    77680 ÷ 131072     		x = 0.5926513671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58288 ÷ 217
    58288 ÷ 131072     		y = 0.4447021484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5926513671875 × 2 - 1) × π
    0.185302734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.58214571
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4447021484375 × 2 - 1) × π
    0.110595703125 × 3.1415926535     		Φ = 0.347446648446167
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58214571} λ = 0.58214571}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.347446648446167))-π/2
    2×atan(1.41544879220775)-π/2
    2×0.955728121763829-π/2
    1.91145624352766-1.57079632675     		φ = 0.34065992
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58214571} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.354492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34065992 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.518376°
  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 77680 KachelY 58288 0.58214571 0.34065992 33.354492 19.518376
    Oben rechts KachelX + 1 77681 KachelY 58288 0.58219365 0.34065992 33.357239 19.518376
    Unten links KachelX 77680 KachelY + 1 58289 0.58214571 0.34061473 33.354492 19.515786
    Unten rechts KachelX + 1 77681 KachelY + 1 58289 0.58219365 0.34061473 33.357239 19.515786
  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(0.34065992-0.34061473) × R
    4.51900000000283e-05 × 6371000     		dl = 287.90549000018m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34065992-0.34061473) × R
    4.51900000000283e-05 × 6371000     		dr = 287.90549000018m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58214571-0.58219365) × cos(0.34065992) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.94253438546029 × 6371000     		do = 287.874262154465m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58214571-0.58219365) × cos(0.34061473) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.94254948289093 × 6371000     		du = 287.878873298391m
  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(0.34065992)-sin(0.34061473))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.94253438546029-0.94254948289093)×R²
    abs(0.58219365-0.58214571)×1.50974306402096e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.50974306402096e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.50974306402096e-05×40589641000000     		ar = 82881.24430496m²