Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79664 / 82771
↖ ↑ ↗
← S 42.720786°
E 38.803711°		 ← 224.34 m → S 42.720786°
E 38.806457°		 →
↑
224.39 m
↓
↑
224.39 m
↓
S 42.722804°
E 38.803711°		 ← 224.33 m →
50 338 m²		 S 42.722804°
E 38.806457°
↙ ↓ ↘

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 79664 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82771 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.607791900634766 y=0.631496429443359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.607791900634766 × 217)
    floor (0.607791900634766 × 131072)
    floor (79664.5)     		tx = 79664
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.631496429443359 × 217)
    floor (0.631496429443359 × 131072)
    floor (82771.5)     		ty = 82771
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79664 / 82771 ti = "17/79664/82771"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79664/82771.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79664 ÷ 217
    79664 ÷ 131072     		x = 0.6077880859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82771 ÷ 217
    82771 ÷ 131072     		y = 0.631492614746094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6077880859375 × 2 - 1) × π
    0.215576171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.67725252
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.631492614746094 × 2 - 1) × π
    -0.262985229492188 × 3.1415926535     		Φ = -0.826192464951668
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.67725252} λ = 0.67725252}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.826192464951668))-π/2
    2×atan(0.437712724051117)-π/2
    2×0.412588976360994-π/2
    0.825177952721988-1.57079632675     		φ = -0.74561837
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.67725252} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 38.803711°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.74561837 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.720786°
  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 79664 KachelY 82771 0.67725252 -0.74561837 38.803711 -42.720786
    Oben rechts KachelX + 1 79665 KachelY 82771 0.67730045 -0.74561837 38.806457 -42.720786
    Unten links KachelX 79664 KachelY + 1 82772 0.67725252 -0.74565359 38.803711 -42.722804
    Unten rechts KachelX + 1 79665 KachelY + 1 82772 0.67730045 -0.74565359 38.806457 -42.722804
  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(-0.74561837--0.74565359) × R
    3.52200000000025e-05 × 6371000     		dl = 224.386620000016m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.74561837--0.74565359) × R
    3.52200000000025e-05 × 6371000     		dr = 224.386620000016m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.67725252-0.67730045) × cos(-0.74561837) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.734668524437641 × 6371000     		do = 224.33987199952m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.67725252-0.67730045) × cos(-0.74565359) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.734644629809916 × 6371000     		du = 224.332575487492m
  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(-0.74561837)-sin(-0.74565359))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.734668524437641-0.734644629809916)×R²
    abs(0.67730045-0.67725252)×2.38946277253405e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.38946277253405e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.38946277253405e-05×40589641000000     		ar = 50338.0469943656m²