Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77814 / 57560
↖ ↑ ↗
← N 21.391705°
E 33.722534°		 ← 284.38 m → N 21.391705°
E 33.725281°		 →
↑
284.34 m
↓
↑
284.34 m
↓
N 21.389148°
E 33.722534°		 ← 284.39 m →
80 862 m²		 N 21.389148°
E 33.725281°
↙ ↓ ↘

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 77814 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57560 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593677520751953 y=0.439151763916016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593677520751953 × 217)
    floor (0.593677520751953 × 131072)
    floor (77814.5)     		tx = 77814
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439151763916016 × 217)
    floor (0.439151763916016 × 131072)
    floor (57560.5)     		ty = 57560
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77814 / 57560 ti = "17/77814/57560"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77814/57560.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77814 ÷ 217
    77814 ÷ 131072     		x = 0.593673706054688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57560 ÷ 217
    57560 ÷ 131072     		y = 0.43914794921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593673706054688 × 2 - 1) × π
    0.187347412109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.58856925
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.43914794921875 × 2 - 1) × π
    0.1217041015625 × 3.1415926535     		Φ = 0.382344711369568
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58856925} λ = 0.58856925}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.382344711369568))-π/2
    2×atan(1.46571724746013)-π/2
    2×0.972076003477879-π/2
    1.94415200695576-1.57079632675     		φ = 0.37335568
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58856925} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.722534°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37335568 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.391705°
  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 77814 KachelY 57560 0.58856925 0.37335568 33.722534 21.391705
    Oben rechts KachelX + 1 77815 KachelY 57560 0.58861719 0.37335568 33.725281 21.391705
    Unten links KachelX 77814 KachelY + 1 57561 0.58856925 0.37331105 33.722534 21.389148
    Unten rechts KachelX + 1 77815 KachelY + 1 57561 0.58861719 0.37331105 33.725281 21.389148
  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(0.37335568-0.37331105) × R
    4.46300000000455e-05 × 6371000     		dl = 284.33773000029m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37335568-0.37331105) × R
    4.46300000000455e-05 × 6371000     		dr = 284.33773000029m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58856925-0.58861719) × cos(0.37335568) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.93110863293843 × 6371000     		do = 284.384543235422m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58856925-0.58861719) × cos(0.37331105) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.931124910445787 × 6371000     		du = 284.389514805152m
  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(0.37335568)-sin(0.37331105))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.93110863293843-0.931124910445787)×R²
    abs(0.58861719-0.58856925)×1.62775073573318e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.62775073573318e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.62775073573318e-05×40589641000000     		ar = 80861.9622865256m²