Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79571 / 82739
↖ ↑ ↗
← S 42.656182°
E 38.548279°		 ← 224.57 m → S 42.656182°
E 38.551025°		 →
↑
224.58 m
↓
↑
224.58 m
↓
S 42.658202°
E 38.548279°		 ← 224.57 m →
50 433 m²		 S 42.658202°
E 38.551025°
↙ ↓ ↘

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 79571 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82739 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.607082366943359 y=0.631252288818359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.607082366943359 × 217)
    floor (0.607082366943359 × 131072)
    floor (79571.5)     		tx = 79571
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.631252288818359 × 217)
    floor (0.631252288818359 × 131072)
    floor (82739.5)     		ty = 82739
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79571 / 82739 ti = "17/79571/82739"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79571/82739.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79571 ÷ 217
    79571 ÷ 131072     		x = 0.607078552246094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82739 ÷ 217
    82739 ÷ 131072     		y = 0.631248474121094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.607078552246094 × 2 - 1) × π
    0.214157104492188 × 3.1415926535     		Λ = 0.67279439
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.631248474121094 × 2 - 1) × π
    -0.262496948242188 × 3.1415926535     		Φ = -0.824658484163826
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.67279439} λ = 0.67279439}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.824658484163826))-π/2
    2×atan(0.438384682214097)-π/2
    2×0.413152753248861-π/2
    0.826305506497723-1.57079632675     		φ = -0.74449082
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.67279439} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 38.548279°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.74449082 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.656182°
  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 79571 KachelY 82739 0.67279439 -0.74449082 38.548279 -42.656182
    Oben rechts KachelX + 1 79572 KachelY 82739 0.67284232 -0.74449082 38.551025 -42.656182
    Unten links KachelX 79571 KachelY + 1 82740 0.67279439 -0.74452607 38.548279 -42.658202
    Unten rechts KachelX + 1 79572 KachelY + 1 82740 0.67284232 -0.74452607 38.551025 -42.658202
  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(-0.74449082--0.74452607) × R
    3.52500000000422e-05 × 6371000     		dl = 224.577750000269m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.74449082--0.74452607) × R
    3.52500000000422e-05 × 6371000     		dr = 224.577750000269m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.67279439-0.67284232) × cos(-0.74449082) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.735433016761859 × 6371000     		do = 224.573318927563m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.67279439-0.67284232) × cos(-0.74452607) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.735409130995527 × 6371000     		du = 224.566025121468m
  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(-0.74449082)-sin(-0.74452607))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.735433016761859-0.735409130995527)×R²
    abs(0.67284232-0.67279439)×2.38857663319436e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.38857663319436e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.38857663319436e-05×40589641000000     		ar = 50433.351666736m²