Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77716 / 57267
↖ ↑ ↗
← N 22.139076°
E 33.453369°		 ← 282.85 m → N 22.139076°
E 33.456115°		 →
↑
282.94 m
↓
↑
282.94 m
↓
N 22.136532°
E 33.453369°		 ← 282.85 m →
80 029 m²		 N 22.136532°
E 33.456115°
↙ ↓ ↘

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 77716 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57267 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592929840087891 y=0.436916351318359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592929840087891 × 217)
    floor (0.592929840087891 × 131072)
    floor (77716.5)     		tx = 77716
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.436916351318359 × 217)
    floor (0.436916351318359 × 131072)
    floor (57267.5)     		ty = 57267
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77716 / 57267 ti = "17/77716/57267"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77716/57267.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77716 ÷ 217
    77716 ÷ 131072     		x = 0.592926025390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57267 ÷ 217
    57267 ÷ 131072     		y = 0.436912536621094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592926025390625 × 2 - 1) × π
    0.18585205078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.58387144
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.436912536621094 × 2 - 1) × π
    0.126174926757812 × 3.1415926535     		Φ = 0.396390222958244
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58387144} λ = 0.58387144}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.396390222958244))-π/2
    2×atan(1.48644925101637)-π/2
    2×0.978598045916699-π/2
    1.9571960918334-1.57079632675     		φ = 0.38639977
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58387144} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.453369°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38639977 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.139076°
  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 77716 KachelY 57267 0.58387144 0.38639977 33.453369 22.139076
    Oben rechts KachelX + 1 77717 KachelY 57267 0.58391937 0.38639977 33.456115 22.139076
    Unten links KachelX 77716 KachelY + 1 57268 0.58387144 0.38635536 33.453369 22.136532
    Unten rechts KachelX + 1 77717 KachelY + 1 57268 0.58391937 0.38635536 33.456115 22.136532
  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(0.38639977-0.38635536) × R
    4.44099999999947e-05 × 6371000     		dl = 282.936109999966m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38639977-0.38635536) × R
    4.44099999999947e-05 × 6371000     		dr = 282.936109999966m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58387144-0.58391937) × cos(0.38639977) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.9262718284681 × 6371000     		do = 282.848245873004m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58387144-0.58391937) × cos(0.38635536) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.926288563732879 × 6371000     		du = 282.853356187429m
  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(0.38639977)-sin(0.38635536))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.9262718284681-0.926288563732879)×R²
    abs(0.58391937-0.58387144)×1.67352647792995e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.67352647792995e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.67352647792995e-05×40589641000000     		ar = 80028.7053670237m²