Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77736 / 59032
↖ ↑ ↗
← N 17.581194°
E 33.508301°		 ← 291.10 m → N 17.581194°
E 33.511047°		 →
↑
291.15 m
↓
↑
291.15 m
↓
N 17.578575°
E 33.508301°		 ← 291.10 m →
84 755 m²		 N 17.578575°
E 33.511047°
↙ ↓ ↘

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 77736 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59032 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593082427978516 y=0.450382232666016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593082427978516 × 217)
    floor (0.593082427978516 × 131072)
    floor (77736.5)     		tx = 77736
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.450382232666016 × 217)
    floor (0.450382232666016 × 131072)
    floor (59032.5)     		ty = 59032
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77736 / 59032 ti = "17/77736/59032"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77736/59032.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77736 ÷ 217
    77736 ÷ 131072     		x = 0.59307861328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59032 ÷ 217
    59032 ÷ 131072     		y = 0.45037841796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.59307861328125 × 2 - 1) × π
    0.1861572265625 × 3.1415926535     		Λ = 0.58483018
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.45037841796875 × 2 - 1) × π
    0.0992431640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.311781595128845
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58483018} λ = 0.58483018}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.311781595128845))-π/2
    2×atan(1.36585635077066)-π/2
    2×0.938823024490445-π/2
    1.87764604898089-1.57079632675     		φ = 0.30684972
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58483018} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.508301°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30684972 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.581194°
  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 77736 KachelY 59032 0.58483018 0.30684972 33.508301 17.581194
    Oben rechts KachelX + 1 77737 KachelY 59032 0.58487811 0.30684972 33.511047 17.581194
    Unten links KachelX 77736 KachelY + 1 59033 0.58483018 0.30680402 33.508301 17.578575
    Unten rechts KachelX + 1 77737 KachelY + 1 59033 0.58487811 0.30680402 33.511047 17.578575
  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(0.30684972-0.30680402) × R
    4.56999999999819e-05 × 6371000     		dl = 291.154699999884m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30684972-0.30680402) × R
    4.56999999999819e-05 × 6371000     		dr = 291.154699999884m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58483018-0.58487811) × cos(0.30684972) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.953289862816349 × 6371000     		do = 291.0985276882m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58483018-0.58487811) × cos(0.30680402) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.953303665826245 × 6371000     		du = 291.102742603322m
  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(0.30684972)-sin(0.30680402))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.953289862816349-0.953303665826245)×R²
    abs(0.58487811-0.58483018)×1.38030098961739e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.38030098961739e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.38030098961739e-05×40589641000000     		ar = 84755.3181103652m²