Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77682 / 58098
↖ ↑ ↗
← N 20.009484°
E 33.359985°		 ← 286.99 m → N 20.009484°
E 33.362732°		 →
↑
287.01 m
↓
↑
287.01 m
↓
N 20.006903°
E 33.359985°		 ← 286.99 m →
82 370 m²		 N 20.006903°
E 33.362732°
↙ ↓ ↘

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 77682 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58098 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592670440673828 y=0.443256378173828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592670440673828 × 217)
    floor (0.592670440673828 × 131072)
    floor (77682.5)     		tx = 77682
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443256378173828 × 217)
    floor (0.443256378173828 × 131072)
    floor (58098.5)     		ty = 58098
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77682 / 58098 ti = "17/77682/58098"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77682/58098.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77682 ÷ 217
    77682 ÷ 131072     		x = 0.592666625976562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58098 ÷ 217
    58098 ÷ 131072     		y = 0.443252563476562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592666625976562 × 2 - 1) × π
    0.185333251953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.58224158
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443252563476562 × 2 - 1) × π
    0.113494873046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.356554659373978
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58224158} λ = 0.58224158}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.356554659373978))-π/2
    2×atan(1.42839960381306)-π/2
    2×0.960013851715443-π/2
    1.92002770343089-1.57079632675     		φ = 0.34923138
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58224158} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.359985°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34923138 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.009484°
  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 77682 KachelY 58098 0.58224158 0.34923138 33.359985 20.009484
    Oben rechts KachelX + 1 77683 KachelY 58098 0.58228952 0.34923138 33.362732 20.009484
    Unten links KachelX 77682 KachelY + 1 58099 0.58224158 0.34918633 33.359985 20.006903
    Unten rechts KachelX + 1 77683 KachelY + 1 58099 0.58228952 0.34918633 33.362732 20.006903
  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(0.34923138-0.34918633) × R
    4.50499999999909e-05 × 6371000     		dl = 287.013549999942m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34923138-0.34918633) × R
    4.50499999999909e-05 × 6371000     		dr = 287.013549999942m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58224158-0.58228952) × cos(0.34923138) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939635993454451 × 6371000     		do = 286.989018631273m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58224158-0.58228952) × cos(0.34918633) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939651407515584 × 6371000     		du = 286.993726482301m
  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(0.34923138)-sin(0.34918633))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.939635993454451-0.939651407515584)×R²
    abs(0.58228952-0.58224158)×1.54140611334785e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54140611334785e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54140611334785e-05×40589641000000     		ar = 82370.4126708693m²