Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79650 / 83293
↖ ↑ ↗
← S 43.765143°
E 38.765259°		 ← 220.57 m → S 43.765143°
E 38.768005°		 →
↑
220.56 m
↓
↑
220.56 m
↓
S 43.767127°
E 38.765259°		 ← 220.57 m →
48 650 m²		 S 43.767127°
E 38.768005°
↙ ↓ ↘

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 79650 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83293 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.607685089111328 y=0.635478973388672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.607685089111328 × 217)
    floor (0.607685089111328 × 131072)
    floor (79650.5)     		tx = 79650
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.635478973388672 × 217)
    floor (0.635478973388672 × 131072)
    floor (83293.5)     		ty = 83293
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79650 / 83293 ti = "17/79650/83293"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79650/83293.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79650 ÷ 217
    79650 ÷ 131072     		x = 0.607681274414062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83293 ÷ 217
    83293 ÷ 131072     		y = 0.635475158691406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.607681274414062 × 2 - 1) × π
    0.215362548828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.67658140
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.635475158691406 × 2 - 1) × π
    -0.270950317382812 × 3.1415926535     		Φ = -0.851215526553337
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.67658140} λ = 0.67658140}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.851215526553337))-π/2
    2×atan(0.426895713375561)-π/2
    2×0.403475237353005-π/2
    0.80695047470601-1.57079632675     		φ = -0.76384585
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.67658140} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 38.765259°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76384585 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.765143°
  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 79650 KachelY 83293 0.67658140 -0.76384585 38.765259 -43.765143
    Oben rechts KachelX + 1 79651 KachelY 83293 0.67662934 -0.76384585 38.768005 -43.765143
    Unten links KachelX 79650 KachelY + 1 83294 0.67658140 -0.76388047 38.765259 -43.767127
    Unten rechts KachelX + 1 79651 KachelY + 1 83294 0.67662934 -0.76388047 38.768005 -43.767127
  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(-0.76384585--0.76388047) × R
    3.46199999999852e-05 × 6371000     		dl = 220.564019999906m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76384585--0.76388047) × R
    3.46199999999852e-05 × 6371000     		dr = 220.564019999906m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.67658140-0.67662934) × cos(-0.76384585) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.722181168373007 × 6371000     		do = 220.572717764246m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.67658140-0.67662934) × cos(-0.76388047) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.72215722114934 × 6371000     		du = 220.565403665736m
  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(-0.76384585)-sin(-0.76388047))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.722181168373007-0.72215722114934)×R²
    abs(0.67662934-0.67658140)×2.39472236673866e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39472236673866e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39472236673866e-05×40589641000000     		ar = 48649.5987238355m²