Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77725 / 84397
↖ ↑ ↗
← S 45.914855°
E 33.478088°		 ← 212.49 m → S 45.914855°
E 33.480835°		 →
↑
212.47 m
↓
↑
212.47 m
↓
S 45.916766°
E 33.478088°		 ← 212.49 m →
45 148 m²		 S 45.916766°
E 33.480835°
↙ ↓ ↘

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 77725 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84397 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592998504638672 y=0.643901824951172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592998504638672 × 217)
    floor (0.592998504638672 × 131072)
    floor (77725.5)     		tx = 77725
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.643901824951172 × 217)
    floor (0.643901824951172 × 131072)
    floor (84397.5)     		ty = 84397
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77725 / 84397 ti = "17/77725/84397"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77725/84397.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77725 ÷ 217
    77725 ÷ 131072     		x = 0.592994689941406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84397 ÷ 217
    84397 ÷ 131072     		y = 0.643898010253906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592994689941406 × 2 - 1) × π
    0.185989379882812 × 3.1415926535     		Λ = 0.58430287
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.643898010253906 × 2 - 1) × π
    -0.287796020507812 × 3.1415926535     		Φ = -0.904137863733879
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58430287} λ = 0.58430287}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.904137863733879))-π/2
    2×atan(0.404890805720278)-π/2
    2×0.384715465478167-π/2
    0.769430930956334-1.57079632675     		φ = -0.80136540
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58430287} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.478088°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.80136540 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -45.914855°
  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 77725 KachelY 84397 0.58430287 -0.80136540 33.478088 -45.914855
    Oben rechts KachelX + 1 77726 KachelY 84397 0.58435081 -0.80136540 33.480835 -45.914855
    Unten links KachelX 77725 KachelY + 1 84398 0.58430287 -0.80139875 33.478088 -45.916766
    Unten rechts KachelX + 1 77726 KachelY + 1 84398 0.58435081 -0.80139875 33.480835 -45.916766
  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(-0.80136540--0.80139875) × R
    3.33500000000431e-05 × 6371000     		dl = 212.472850000274m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.80136540--0.80139875) × R
    3.33500000000431e-05 × 6371000     		dr = 212.472850000274m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58430287-0.58435081) × cos(-0.80136540) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.695726582203958 × 6371000     		do = 212.492806207175m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58430287-0.58435081) × cos(-0.80139875) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.695702626288441 × 6371000     		du = 212.485489453951m
  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(-0.80136540)-sin(-0.80139875))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.695726582203958-0.695702626288441)×R²
    abs(0.58435081-0.58430287)×2.3955915517182e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.3955915517182e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.3955915517182e-05×40589641000000     		ar = 45148.1748380149m²