Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77875 / 57602
↖ ↑ ↗
← N 21.284256°
E 33.890075°		 ← 284.59 m → N 21.284256°
E 33.892822°		 →
↑
284.59 m
↓
↑
284.59 m
↓
N 21.281697°
E 33.890075°		 ← 284.60 m →
80 994 m²		 N 21.281697°
E 33.892822°
↙ ↓ ↘

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 77875 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57602 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.594142913818359 y=0.439472198486328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.594142913818359 × 217)
    floor (0.594142913818359 × 131072)
    floor (77875.5)     		tx = 77875
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439472198486328 × 217)
    floor (0.439472198486328 × 131072)
    floor (57602.5)     		ty = 57602
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77875 / 57602 ti = "17/77875/57602"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77875/57602.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77875 ÷ 217
    77875 ÷ 131072     		x = 0.594139099121094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57602 ÷ 217
    57602 ÷ 131072     		y = 0.439468383789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.594139099121094 × 2 - 1) × π
    0.188278198242188 × 3.1415926535     		Λ = 0.59149340
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439468383789062 × 2 - 1) × π
    0.121063232421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.380331361585525
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.59149340} λ = 0.59149340}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.380331361585525))-π/2
    2×atan(1.46276921466293)-π/2
    2×0.971138336097345-π/2
    1.94227667219469-1.57079632675     		φ = 0.37148035
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.59149340} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.890075°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37148035 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.284256°
  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 77875 KachelY 57602 0.59149340 0.37148035 33.890075 21.284256
    Oben rechts KachelX + 1 77876 KachelY 57602 0.59154134 0.37148035 33.892822 21.284256
    Unten links KachelX 77875 KachelY + 1 57603 0.59149340 0.37143568 33.890075 21.281697
    Unten rechts KachelX + 1 77876 KachelY + 1 57603 0.59154134 0.37143568 33.892822 21.281697
  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(0.37148035-0.37143568) × R
    4.46700000000244e-05 × 6371000     		dl = 284.592570000156m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37148035-0.37143568) × R
    4.46700000000244e-05 × 6371000     		dr = 284.592570000156m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.59149340-0.59154134) × cos(0.37148035) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.931791006829119 × 6371000     		do = 284.592957786601m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.59149340-0.59154134) × cos(0.37143568) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.931807220895314 × 6371000     		du = 284.597909979767m
  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(0.37148035)-sin(0.37143568))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.931791006829119-0.931807220895314)×R²
    abs(0.59154134-0.59149340)×1.62140661953414e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.62140661953414e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.62140661953414e-05×40589641000000     		ar = 80993.7459525912m²