Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77953 / 59010
↖ ↑ ↗
← N 17.638787°
E 34.104309°		 ← 291.07 m → N 17.638787°
E 34.107056°		 →
↑
291.03 m
↓
↑
291.03 m
↓
N 17.636170°
E 34.104309°		 ← 291.07 m →
84 709 m²		 N 17.636170°
E 34.107056°
↙ ↓ ↘

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 77953 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59010 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.594738006591797 y=0.450214385986328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.594738006591797 × 217)
    floor (0.594738006591797 × 131072)
    floor (77953.5)     		tx = 77953
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.450214385986328 × 217)
    floor (0.450214385986328 × 131072)
    floor (59010.5)     		ty = 59010
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77953 / 59010 ti = "17/77953/59010"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77953/59010.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77953 ÷ 217
    77953 ÷ 131072     		x = 0.594734191894531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59010 ÷ 217
    59010 ÷ 131072     		y = 0.450210571289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.594734191894531 × 2 - 1) × π
    0.189468383789062 × 3.1415926535     		Λ = 0.59523248
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.450210571289062 × 2 - 1) × π
    0.099578857421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.312836206920486
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.59523248} λ = 0.59523248}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.312836206920486))-π/2
    2×atan(1.36729755880779)-π/2
    2×0.939325619714698-π/2
    1.8786512394294-1.57079632675     		φ = 0.30785491
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.59523248} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 34.104309°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30785491 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.638787°
  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 77953 KachelY 59010 0.59523248 0.30785491 34.104309 17.638787
    Oben rechts KachelX + 1 77954 KachelY 59010 0.59528042 0.30785491 34.107056 17.638787
    Unten links KachelX 77953 KachelY + 1 59011 0.59523248 0.30780923 34.104309 17.636170
    Unten rechts KachelX + 1 77954 KachelY + 1 59011 0.59528042 0.30780923 34.107056 17.636170
  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(0.30785491-0.30780923) × R
    4.56799999999924e-05 × 6371000     		dl = 291.027279999952m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30785491-0.30780923) × R
    4.56799999999924e-05 × 6371000     		dr = 291.027279999952m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.59523248-0.59528042) × cos(0.30785491) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.952985756576025 × 6371000     		do = 291.066379912175m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.59523248-0.59528042) × cos(0.30780923) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.952999597311277 × 6371000     		du = 291.070607228982m
  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(0.30785491)-sin(0.30780923))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.952985756576025-0.952999597311277)×R²
    abs(0.59528042-0.59523248)×1.38407352524572e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.38407352524572e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.38407352524572e-05×40589641000000     		ar = 84708.871992253m²