Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 66568 / 66584
↖ ↑ ↗
← S  2.877208°
E  2.834473°		 ← 305.04 m → S  2.877208°
E  2.837219°		 →
↑
305.04 m
↓
↑
305.04 m
↓
S  2.879951°
E  2.834473°		 ← 305.04 m →
93 051 m²		 S  2.879951°
E  2.837219°
↙ ↓ ↘

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 66568 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 66584 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.507877349853516 y=0.507999420166016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.507877349853516 × 217)
    floor (0.507877349853516 × 131072)
    floor (66568.5)     		tx = 66568
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.507999420166016 × 217)
    floor (0.507999420166016 × 131072)
    floor (66584.5)     		ty = 66584
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 66568 / 66584 ti = "17/66568/66584"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/66568/66584.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 66568 ÷ 217
    66568 ÷ 131072     		x = 0.50787353515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 66584 ÷ 217
    66584 ÷ 131072     		y = 0.50799560546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.50787353515625 × 2 - 1) × π
    0.0157470703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.04947088
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.50799560546875 × 2 - 1) × π
    -0.0159912109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.0502378708018189
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.04947088} λ = 0.04947088}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0502378708018189))-π/2
    2×atan(0.951003181704139)-π/2
    2×0.760289787378982-π/2
    1.52057957475796-1.57079632675     		φ = -0.05021675
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.04947088} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 2.834473°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.05021675 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -2.877208°
  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 66568 KachelY 66584 0.04947088 -0.05021675 2.834473 -2.877208
    Oben rechts KachelX + 1 66569 KachelY 66584 0.04951882 -0.05021675 2.837219 -2.877208
    Unten links KachelX 66568 KachelY + 1 66585 0.04947088 -0.05026463 2.834473 -2.879951
    Unten rechts KachelX + 1 66569 KachelY + 1 66585 0.04951882 -0.05026463 2.837219 -2.879951
  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(-0.05021675--0.05026463) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dl = 305.043480000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.05021675--0.05026463) × R
    4.78800000000001e-05 × 6371000     		dr = 305.043480000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.04947088-0.04951882) × cos(-0.05021675) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.998739403949187 × 6371000     		do = 305.040721518316m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.04947088-0.04951882) × cos(-0.05026463) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.998736999436797 × 6371000     		du = 305.03998711834m
  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(-0.05021675)-sin(-0.05026463))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998739403949187-0.998736999436797)×R²
    abs(0.04951882-0.04947088)×2.40451238997519e-06×R²
    4.79399999999963e-05×2.40451238997519e-06×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.40451238997519e-06×40589641000000     		ar = 93050.5712394746m²