Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69697 / 45121
↖ ↑ ↗
← N 48.805054°
E 11.428528°		 ← 201.16 m → N 48.805054°
E 11.431275°		 →
↑
201.13 m
↓
↑
201.13 m
↓
N 48.803246°
E 11.428528°		 ← 201.17 m →
40 461 m²		 N 48.803246°
E 11.431275°
↙ ↓ ↘

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 69697 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45121 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.531749725341797 y=0.344249725341797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.531749725341797 × 217)
    floor (0.531749725341797 × 131072)
    floor (69697.5)     		tx = 69697
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.344249725341797 × 217)
    floor (0.344249725341797 × 131072)
    floor (45121.5)     		ty = 45121
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69697 / 45121 ti = "17/69697/45121"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69697/45121.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69697 ÷ 217
    69697 ÷ 131072     		x = 0.531745910644531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45121 ÷ 217
    45121 ÷ 131072     		y = 0.344245910644531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.531745910644531 × 2 - 1) × π
    0.0634918212890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.19946544
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.344245910644531 × 2 - 1) × π
    0.311508178710938 × 3.1415926535     		Φ = 0.978631805743446
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.19946544} λ = 0.19946544}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.978631805743446))-π/2
    2×atan(2.66081324093718)-π/2
    2×1.21130260998232-π/2
    2.42260521996464-1.57079632675     		φ = 0.85180889
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.19946544} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 11.428528°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85180889 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.805054°
  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 69697 KachelY 45121 0.19946544 0.85180889 11.428528 48.805054
    Oben rechts KachelX + 1 69698 KachelY 45121 0.19951338 0.85180889 11.431275 48.805054
    Unten links KachelX 69697 KachelY + 1 45122 0.19946544 0.85177732 11.428528 48.803246
    Unten rechts KachelX + 1 69698 KachelY + 1 45122 0.19951338 0.85177732 11.431275 48.803246
  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(0.85180889-0.85177732) × R
    3.15700000000918e-05 × 6371000     		dl = 201.132470000585m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85180889-0.85177732) × R
    3.15700000000918e-05 × 6371000     		dr = 201.132470000585m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.19946544-0.19951338) × cos(0.85180889) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.658623083254514 × 6371000     		do = 201.160442584076m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.19946544-0.19951338) × cos(0.85177732) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.658646838499294 × 6371000     		du = 201.167698047292m
  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(0.85180889)-sin(0.85177732))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.658623083254514-0.658646838499294)×R²
    abs(0.19951338-0.19946544)×2.37552447803768e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.37552447803768e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.37552447803768e-05×40589641000000     		ar = 40460.6263413356m²