Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 78100 / 57094
↖ ↑ ↗
← N 22.578511°
E 34.508057°		 ← 281.96 m → N 22.578511°
E 34.510803°		 →
↑
281.98 m
↓
↑
281.98 m
↓
N 22.575975°
E 34.508057°		 ← 281.96 m →
79 507 m²		 N 22.575975°
E 34.510803°
↙ ↓ ↘

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 78100 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57094 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.595859527587891 y=0.435596466064453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.595859527587891 × 217)
    floor (0.595859527587891 × 131072)
    floor (78100.5)     		tx = 78100
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.435596466064453 × 217)
    floor (0.435596466064453 × 131072)
    floor (57094.5)     		ty = 57094
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 78100 / 57094 ti = "17/78100/57094"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/78100/57094.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 78100 ÷ 217
    78100 ÷ 131072     		x = 0.595855712890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57094 ÷ 217
    57094 ÷ 131072     		y = 0.435592651367188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.595855712890625 × 2 - 1) × π
    0.19171142578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.60227921
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.435592651367188 × 2 - 1) × π
    0.128814697265625 × 3.1415926535     		Φ = 0.404683306592514
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.60227921} λ = 0.60227921}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.404683306592514))-π/2
    2×atan(1.49882775601729)-π/2
    2×0.982432837554733-π/2
    1.96486567510947-1.57079632675     		φ = 0.39406935
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.60227921} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 34.508057°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39406935 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.578511°
  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 78100 KachelY 57094 0.60227921 0.39406935 34.508057 22.578511
    Oben rechts KachelX + 1 78101 KachelY 57094 0.60232714 0.39406935 34.510803 22.578511
    Unten links KachelX 78100 KachelY + 1 57095 0.60227921 0.39402509 34.508057 22.575975
    Unten rechts KachelX + 1 78101 KachelY + 1 57095 0.60232714 0.39402509 34.510803 22.575975
  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(0.39406935-0.39402509) × R
    4.42599999999627e-05 × 6371000     		dl = 281.980459999762m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39406935-0.39402509) × R
    4.42599999999627e-05 × 6371000     		dr = 281.980459999762m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.60227921-0.60232714) × cos(0.39406935) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.923354286344354 × 6371000     		do = 281.957339287486m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.60227921-0.60232714) × cos(0.39402509) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.92337127902426 × 6371000     		du = 281.962528206717m
  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(0.39406935)-sin(0.39402509))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.923354286344354-0.92337127902426)×R²
    abs(0.60232714-0.60227921)×1.69926799059583e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.69926799059583e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.69926799059583e-05×40589641000000     		ar = 79507.1918325629m²