Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68224 / 44160
↖ ↑ ↗
← N 50.513427°
E  7.382813°		 ← 194.18 m → N 50.513427°
E  7.385559°		 →
↑
194.19 m
↓
↑
194.19 m
↓
N 50.511680°
E  7.382813°		 ← 194.19 m →
37 708 m²		 N 50.511680°
E  7.385559°
↙ ↓ ↘

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 68224 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.520511627197266 y=0.336917877197266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.520511627197266 × 217)
    floor (0.520511627197266 × 131072)
    floor (68224.5)     		tx = 68224
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.336917877197266 × 217)
    floor (0.336917877197266 × 131072)
    floor (44160.5)     		ty = 44160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68224 / 44160 ti = "17/68224/44160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68224/44160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68224 ÷ 217
    68224 ÷ 131072     		x = 0.5205078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44160 ÷ 217
    44160 ÷ 131072     		y = 0.3369140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5205078125 × 2 - 1) × π
    0.041015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.12885439
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3369140625 × 2 - 1) × π
    0.326171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.02469916627832
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12885439} λ = 0.12885439}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.02469916627832))-π/2
    2×atan(2.78625713437049)-π/2
    2×1.22621096806257-π/2
    2.45242193612514-1.57079632675     		φ = 0.88162561
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12885439} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.382813°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88162561 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.513427°
  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 68224 KachelY 44160 0.12885439 0.88162561 7.382813 50.513427
    Oben rechts KachelX + 1 68225 KachelY 44160 0.12890232 0.88162561 7.385559 50.513427
    Unten links KachelX 68224 KachelY + 1 44161 0.12885439 0.88159513 7.382813 50.511680
    Unten rechts KachelX + 1 68225 KachelY + 1 44161 0.12890232 0.88159513 7.385559 50.511680
  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(0.88162561-0.88159513) × R
    3.04799999999439e-05 × 6371000     		dl = 194.188079999642m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88162561-0.88159513) × R
    3.04799999999439e-05 × 6371000     		dr = 194.188079999642m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12885439-0.12890232) × cos(0.88162561) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.635897382051354 × 6371000     		do = 194.178915454781m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12885439-0.12890232) × cos(0.88159513) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.635920905415883 × 6371000     		du = 194.186098597126m
  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(0.88162561)-sin(0.88159513))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.635897382051354-0.635920905415883)×R²
    abs(0.12890232-0.12885439)×2.35233645295985e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.35233645295985e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.35233645295985e-05×40589641000000     		ar = 37707.9282117507m²