Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49668 / 82428
↖ ↑ ↗
← S 42.024813°
W 43.582763°		 ← 226.84 m → S 42.024813°
W 43.580017°		 →
↑
226.87 m
↓
↑
226.87 m
↓
S 42.026854°
W 43.582763°		 ← 226.83 m →
51 463 m²		 S 42.026854°
W 43.580017°
↙ ↓ ↘

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 49668 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82428 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.378940582275391 y=0.628879547119141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.378940582275391 × 217)
    floor (0.378940582275391 × 131072)
    floor (49668.5)     		tx = 49668
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.628879547119141 × 217)
    floor (0.628879547119141 × 131072)
    floor (82428.5)     		ty = 82428
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49668 / 82428 ti = "17/49668/82428"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49668/82428.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49668 ÷ 217
    49668 ÷ 131072     		x = 0.378936767578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82428 ÷ 217
    82428 ÷ 131072     		y = 0.628875732421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.378936767578125 × 2 - 1) × π
    -0.24212646484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.76066272
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.628875732421875 × 2 - 1) × π
    -0.25775146484375 × 3.1415926535     		Φ = -0.809750108381989
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.76066272} λ = -0.76066272}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.809750108381989))-π/2
    2×atan(0.444969246415816)-π/2
    2×0.418662480909376-π/2
    0.837324961818752-1.57079632675     		φ = -0.73347136
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.76066272} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.582763°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.73347136 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.024813°
  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 49668 KachelY 82428 -0.76066272 -0.73347136 -43.582763 -42.024813
    Oben rechts KachelX + 1 49669 KachelY 82428 -0.76061479 -0.73347136 -43.580017 -42.024813
    Unten links KachelX 49668 KachelY + 1 82429 -0.76066272 -0.73350697 -43.582763 -42.026854
    Unten rechts KachelX + 1 49669 KachelY + 1 82429 -0.76061479 -0.73350697 -43.580017 -42.026854
  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(-0.73347136--0.73350697) × R
    3.56099999999637e-05 × 6371000     		dl = 226.871309999769m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.73347136--0.73350697) × R
    3.56099999999637e-05 × 6371000     		dr = 226.871309999769m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.76066272--0.76061479) × cos(-0.73347136) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.742854972619975 × 6371000     		do = 226.839702434969m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.76066272--0.76061479) × cos(-0.73350697) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.742831132949716 × 6371000     		du = 226.832422704864m
  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(-0.73347136)-sin(-0.73350697))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.742854972619975-0.742831132949716)×R²
    abs(-0.76061479--0.76066272)×2.38396702586519e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.38396702586519e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.38396702586519e-05×40589641000000     		ar = 51462.5946758925m²