Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 18560 / 51328
↖ ↑ ↗
← N 36.315125°
W129.023438°		 ← 246.10 m → N 36.315125°
W129.020691°		 →
↑
246.05 m
↓
↑
246.05 m
↓
N 36.312912°
W129.023438°		 ← 246.11 m →
60 554 m²		 N 36.312912°
W129.020691°
↙ ↓ ↘

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 18560 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51328 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.141605377197266 y=0.391605377197266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.141605377197266 × 217)
    floor (0.141605377197266 × 131072)
    floor (18560.5)     		tx = 18560
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.391605377197266 × 217)
    floor (0.391605377197266 × 131072)
    floor (51328.5)     		ty = 51328
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 18560 / 51328 ti = "17/18560/51328"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/18560/51328.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18560 ÷ 217
    18560 ÷ 131072     		x = 0.1416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51328 ÷ 217
    51328 ÷ 131072     		y = 0.3916015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1416015625 × 2 - 1) × π
    -0.716796875 × 3.1415926535     		Λ = -2.25188380
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3916015625 × 2 - 1) × π
    0.216796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.681087469801758
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.25188380} λ = -2.25188380}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.681087469801758))-π/2
    2×atan(1.9760254322244)-π/2
    2×1.10230741443827-π/2
    2.20461482887654-1.57079632675     		φ = 0.63381850
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.25188380} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -129.023438°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.63381850 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 36.315125°
  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 18560 KachelY 51328 -2.25188380 0.63381850 -129.023438 36.315125
    Oben rechts KachelX + 1 18561 KachelY 51328 -2.25183586 0.63381850 -129.020691 36.315125
    Unten links KachelX 18560 KachelY + 1 51329 -2.25188380 0.63377988 -129.023438 36.312912
    Unten rechts KachelX + 1 18561 KachelY + 1 51329 -2.25183586 0.63377988 -129.020691 36.312912
  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(0.63381850-0.63377988) × R
    3.86199999999892e-05 × 6371000     		dl = 246.048019999931m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.63381850-0.63377988) × R
    3.86199999999892e-05 × 6371000     		dr = 246.048019999931m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.25188380--2.25183586) × cos(0.63381850) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.805771973626887 × 6371000     		do = 246.103501316091m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.25188380--2.25183586) × cos(0.63377988) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.805794844790555 × 6371000     		du = 246.110486758179m
  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(0.63381850)-sin(0.63377988))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.805771973626887-0.805794844790555)×R²
    abs(-2.25183586--2.25188380)×2.28711636685031e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.28711636685031e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.28711636685031e-05×40589641000000     		ar = 60554.138598402m²