Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 78620 / 82714
↖ ↑ ↗
← S 42.605663°
E 35.936279°		 ← 224.80 m → S 42.605663°
E 35.939026°		 →
↑
224.83 m
↓
↑
224.83 m
↓
S 42.607685°
E 35.936279°		 ← 224.80 m →
50 542 m²		 S 42.607685°
E 35.939026°
↙ ↓ ↘

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 78620 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82714 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.599826812744141 y=0.631061553955078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.599826812744141 × 217)
    floor (0.599826812744141 × 131072)
    floor (78620.5)     		tx = 78620
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.631061553955078 × 217)
    floor (0.631061553955078 × 131072)
    floor (82714.5)     		ty = 82714
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 78620 / 82714 ti = "17/78620/82714"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/78620/82714.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 78620 ÷ 217
    78620 ÷ 131072     		x = 0.599822998046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82714 ÷ 217
    82714 ÷ 131072     		y = 0.631057739257812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.599822998046875 × 2 - 1) × π
    0.19964599609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.62720639
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.631057739257812 × 2 - 1) × π
    -0.262115478515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.823460061673325
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.62720639} λ = 0.62720639}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.823460061673325))-π/2
    2×atan(0.438910367210198)-π/2
    2×0.413593611900393-π/2
    0.827187223800786-1.57079632675     		φ = -0.74360910
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.62720639} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 35.936279°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.74360910 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.605663°
  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 78620 KachelY 82714 0.62720639 -0.74360910 35.936279 -42.605663
    Oben rechts KachelX + 1 78621 KachelY 82714 0.62725433 -0.74360910 35.939026 -42.605663
    Unten links KachelX 78620 KachelY + 1 82715 0.62720639 -0.74364439 35.936279 -42.607685
    Unten rechts KachelX + 1 78621 KachelY + 1 82715 0.62725433 -0.74364439 35.939026 -42.607685
  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(-0.74360910--0.74364439) × R
    3.52900000000211e-05 × 6371000     		dl = 224.832590000135m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.74360910--0.74364439) × R
    3.52900000000211e-05 × 6371000     		dr = 224.832590000135m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.62720639-0.62725433) × cos(-0.74360910) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.736030182017006 × 6371000     		do = 224.802563004731m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.62720639-0.62725433) × cos(-0.74364439) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.736006292038319 × 6371000     		du = 224.795266390312m
  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(-0.74360910)-sin(-0.74364439))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.736030182017006-0.736006292038319)×R²
    abs(0.62725433-0.62720639)×2.3889978687075e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.3889978687075e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.3889978687075e-05×40589641000000     		ar = 50542.1222258726m²