Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77938 / 57235
↖ ↑ ↗
← N 22.220463°
E 34.063110°		 ← 282.74 m → N 22.220463°
E 34.065857°		 →
↑
282.74 m
↓
↑
282.74 m
↓
N 22.217920°
E 34.063110°		 ← 282.75 m →
79 945 m²		 N 22.217920°
E 34.065857°
↙ ↓ ↘

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 77938 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57235 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.594623565673828 y=0.436672210693359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.594623565673828 × 217)
    floor (0.594623565673828 × 131072)
    floor (77938.5)     		tx = 77938
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.436672210693359 × 217)
    floor (0.436672210693359 × 131072)
    floor (57235.5)     		ty = 57235
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77938 / 57235 ti = "17/77938/57235"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77938/57235.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77938 ÷ 217
    77938 ÷ 131072     		x = 0.594619750976562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57235 ÷ 217
    57235 ÷ 131072     		y = 0.436668395996094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.594619750976562 × 2 - 1) × π
    0.189239501953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.59451343
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.436668395996094 × 2 - 1) × π
    0.126663208007812 × 3.1415926535     		Φ = 0.397924203746086
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.59451343} λ = 0.59451343}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.397924203746086))-π/2
    2×atan(1.4887311853838)-π/2
    2×0.979308281963832-π/2
    1.95861656392766-1.57079632675     		φ = 0.38782024
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.59451343} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 34.063110°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38782024 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.220463°
  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 77938 KachelY 57235 0.59451343 0.38782024 34.063110 22.220463
    Oben rechts KachelX + 1 77939 KachelY 57235 0.59456137 0.38782024 34.065857 22.220463
    Unten links KachelX 77938 KachelY + 1 57236 0.59451343 0.38777586 34.063110 22.217920
    Unten rechts KachelX + 1 77939 KachelY + 1 57236 0.59456137 0.38777586 34.065857 22.217920
  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(0.38782024-0.38777586) × R
    4.4379999999955e-05 × 6371000     		dl = 282.744979999713m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38782024-0.38777586) × R
    4.4379999999955e-05 × 6371000     		dr = 282.744979999713m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.59451343-0.59456137) × cos(0.38782024) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.925735581416653 × 6371000     		do = 282.743474998326m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.59451343-0.59456137) × cos(0.38777586) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92575236375322 × 6371000     		du = 282.748600755891m
  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(0.38782024)-sin(0.38777586))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.925735581416653-0.92575236375322)×R²
    abs(0.59456137-0.59451343)×1.67823365667674e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.67823365667674e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.67823365667674e-05×40589641000000     		ar = 79945.0228376492m²