Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67344 / 43280
↖ ↑ ↗
← N 52.025459°
E  4.965820°		 ← 187.93 m → N 52.025459°
E  4.968567°		 →
↑
187.94 m
↓
↑
187.94 m
↓
N 52.023769°
E  4.965820°		 ← 187.94 m →
35 321 m²		 N 52.023769°
E  4.968567°
↙ ↓ ↘

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 67344 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43280 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.513797760009766 y=0.330204010009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.513797760009766 × 217)
    floor (0.513797760009766 × 131072)
    floor (67344.5)     		tx = 67344
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330204010009766 × 217)
    floor (0.330204010009766 × 131072)
    floor (43280.5)     		ty = 43280
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67344 / 43280 ti = "17/67344/43280"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67344/43280.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67344 ÷ 217
    67344 ÷ 131072     		x = 0.5137939453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43280 ÷ 217
    43280 ÷ 131072     		y = 0.3302001953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5137939453125 × 2 - 1) × π
    0.027587890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.08666991
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3302001953125 × 2 - 1) × π
    0.339599609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.06688363794397
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.08666991} λ = 0.08666991}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06688363794397))-π/2
    2×atan(2.90630826389374)-π/2
    2×1.23940593713351-π/2
    2.47881187426701-1.57079632675     		φ = 0.90801555
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.08666991} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 4.965820°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90801555 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.025459°
  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 67344 KachelY 43280 0.08666991 0.90801555 4.965820 52.025459
    Oben rechts KachelX + 1 67345 KachelY 43280 0.08671785 0.90801555 4.968567 52.025459
    Unten links KachelX 67344 KachelY + 1 43281 0.08666991 0.90798605 4.965820 52.023769
    Unten rechts KachelX + 1 67345 KachelY + 1 43281 0.08671785 0.90798605 4.968567 52.023769
  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(0.90801555-0.90798605) × R
    2.95000000000156e-05 × 6371000     		dl = 187.9445000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90801555-0.90798605) × R
    2.95000000000156e-05 × 6371000     		dr = 187.9445000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.08666991-0.08671785) × cos(0.90801555) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.615311270678919 × 6371000     		do = 187.931900177435m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.08666991-0.08671785) × cos(0.90798605) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.615334524796205 × 6371000     		du = 187.939002583415m
  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(0.90801555)-sin(0.90798605))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.615311270678919-0.615334524796205)×R²
    abs(0.08671785-0.08666991)×2.32541172858758e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.32541172858758e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.32541172858758e-05×40589641000000     		ar = 35321.4344445949m²