Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114960 / 49424
↖ ↑ ↗
← N 40.413496°
E135.747070°		 ← 232.50 m → N 40.413496°
E135.749817°		 →
↑
232.54 m
↓
↑
232.54 m
↓
N 40.411405°
E135.747070°		 ← 232.51 m →
54 066 m²		 N 40.411405°
E135.749817°
↙ ↓ ↘

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 114960 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49424 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.877079010009766 y=0.377079010009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.877079010009766 × 217)
    floor (0.877079010009766 × 131072)
    floor (114960.5)     		tx = 114960
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.377079010009766 × 217)
    floor (0.377079010009766 × 131072)
    floor (49424.5)     		ty = 49424
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114960 / 49424 ti = "17/114960/49424"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114960/49424.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114960 ÷ 217
    114960 ÷ 131072     		x = 0.8770751953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49424 ÷ 217
    49424 ÷ 131072     		y = 0.3770751953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8770751953125 × 2 - 1) × π
    0.754150390625 × 3.1415926535     		Λ = 2.36923333
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3770751953125 × 2 - 1) × π
    0.245849609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.772359326678345
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.36923333} λ = 2.36923333}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.772359326678345))-π/2
    2×atan(2.16486786374222)-π/2
    2×1.13807244754355-π/2
    2.27614489508711-1.57079632675     		φ = 0.70534857
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.36923333} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.747070°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.70534857 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 40.413496°
  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 114960 KachelY 49424 2.36923333 0.70534857 135.747070 40.413496
    Oben rechts KachelX + 1 114961 KachelY 49424 2.36928126 0.70534857 135.749817 40.413496
    Unten links KachelX 114960 KachelY + 1 49425 2.36923333 0.70531207 135.747070 40.411405
    Unten rechts KachelX + 1 114961 KachelY + 1 49425 2.36928126 0.70531207 135.749817 40.411405
  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(0.70534857-0.70531207) × R
    3.64999999999949e-05 × 6371000     		dl = 232.541499999967m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.70534857-0.70531207) × R
    3.64999999999949e-05 × 6371000     		dr = 232.541499999967m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.36923333-2.36928126) × cos(0.70534857) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.761385620346375 × 6371000     		do = 232.498258641921m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.36923333-2.36928126) × cos(0.70531207) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.761409282762368 × 6371000     		du = 232.505484245303m
  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(0.70534857)-sin(0.70531207))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.761385620346375-0.761409282762368)×R²
    abs(2.36928126-2.36923333)×2.36624159929422e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.36624159929422e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.36624159929422e-05×40589641000000     		ar = 54066.33394427m²