Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 81700 / 17333
↖ ↑ ↗
← N 78.670545°
E 44.395752°		 ← 59.99 m → N 78.670545°
E 44.398498°		 →
↑
60.01 m
↓
↑
60.01 m
↓
N 78.670005°
E 44.395752°		 ← 59.99 m →
3 600 m²		 N 78.670005°
E 44.398498°
↙ ↓ ↘

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 81700 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17333 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.623325347900391 y=0.132244110107422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.623325347900391 × 217)
    floor (0.623325347900391 × 131072)
    floor (81700.5)     		tx = 81700
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.132244110107422 × 217)
    floor (0.132244110107422 × 131072)
    floor (17333.5)     		ty = 17333
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 81700 / 17333 ti = "17/81700/17333"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/81700/17333.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 81700 ÷ 217
    81700 ÷ 131072     		x = 0.623321533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17333 ÷ 217
    17333 ÷ 131072     		y = 0.132240295410156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.623321533203125 × 2 - 1) × π
    0.24664306640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.77485205
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.132240295410156 × 2 - 1) × π
    0.735519409179688 × 3.1415926535     		Φ = 2.31070237238557
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.77485205} λ = 0.77485205}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.31070237238557))-π/2
    2×atan(10.0815031382663)-π/2
    2×1.47192817615253-π/2
    2.94385635230506-1.57079632675     		φ = 1.37306003
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.77485205} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 44.395752°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37306003 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.670545°
  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 81700 KachelY 17333 0.77485205 1.37306003 44.395752 78.670545
    Oben rechts KachelX + 1 81701 KachelY 17333 0.77489998 1.37306003 44.398498 78.670545
    Unten links KachelX 81700 KachelY + 1 17334 0.77485205 1.37305061 44.395752 78.670005
    Unten rechts KachelX + 1 81701 KachelY + 1 17334 0.77489998 1.37305061 44.398498 78.670005
  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(1.37306003-1.37305061) × R
    9.42000000003773e-06 × 6371000     		dl = 60.0148200002404m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37306003-1.37305061) × R
    9.42000000003773e-06 × 6371000     		dr = 60.0148200002404m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.77485205-0.77489998) × cos(1.37306003) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.19645024381079 × 6371000     		do = 59.9884452440946m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.77485205-0.77489998) × cos(1.37305061) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.196459480242021 × 6371000     		du = 59.9912656994851m
  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(1.37306003)-sin(1.37305061))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.19645024381079-0.196459480242021)×R²
    abs(0.77489998-0.77485205)×9.23643123035278e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.23643123035278e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.23643123035278e-06×40589641000000     		ar = 3600.28037796962m²