Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 117248 / 51712
↖ ↑ ↗
← N 35.460670°
E142.031250°		 ← 248.77 m → N 35.460670°
E142.033997°		 →
↑
248.79 m
↓
↑
248.79 m
↓
N 35.458433°
E142.031250°		 ← 248.78 m →
61 893 m²		 N 35.458433°
E142.033997°
↙ ↓ ↘

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 117248 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51712 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.894535064697266 y=0.394535064697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.894535064697266 × 217)
    floor (0.894535064697266 × 131072)
    floor (117248.5)     		tx = 117248
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.394535064697266 × 217)
    floor (0.394535064697266 × 131072)
    floor (51712.5)     		ty = 51712
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 117248 / 51712 ti = "17/117248/51712"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/117248/51712.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 117248 ÷ 217
    117248 ÷ 131072     		x = 0.89453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51712 ÷ 217
    51712 ÷ 131072     		y = 0.39453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.89453125 × 2 - 1) × π
    0.7890625 × 3.1415926535     		Λ = 2.47891295
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.39453125 × 2 - 1) × π
    0.2109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.662679700347656
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.47891295} λ = 2.47891295}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.662679700347656))-π/2
    2×atan(1.93998395097488)-π/2
    2×1.09485088619804-π/2
    2.18970177239608-1.57079632675     		φ = 0.61890545
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.47891295} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 142.031250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.61890545 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 35.460670°
  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 117248 KachelY 51712 2.47891295 0.61890545 142.031250 35.460670
    Oben rechts KachelX + 1 117249 KachelY 51712 2.47896089 0.61890545 142.033997 35.460670
    Unten links KachelX 117248 KachelY + 1 51713 2.47891295 0.61886640 142.031250 35.458433
    Unten rechts KachelX + 1 117249 KachelY + 1 51713 2.47896089 0.61886640 142.033997 35.458433
  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(0.61890545-0.61886640) × R
    3.90499999999294e-05 × 6371000     		dl = 248.78754999955m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.61890545-0.61886640) × R
    3.90499999999294e-05 × 6371000     		dr = 248.78754999955m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.47891295-2.47896089) × cos(0.61890545) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.81451394104121 × 6371000     		do = 248.773523184969m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.47891295-2.47896089) × cos(0.61886640) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.814536595042674 × 6371000     		du = 248.780442300131m
  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(0.61890545)-sin(0.61886640))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.81451394104121-0.814536595042674)×R²
    abs(2.47896089-2.47891295)×2.26540014640619e-05×R²
    4.79400000004127e-05×2.26540014640619e-05×6371000²
    4.79400000004127e-05×2.26540014640619e-05×40589641000000     		ar = 61892.6160406686m²