Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 50208 / 82912
↖ ↑ ↗
← S 43.004647°
W 42.099610°		 ← 223.36 m → S 43.004647°
W 42.096863°		 →
↑
223.30 m
↓
↑
223.30 m
↓
S 43.006656°
W 42.099610°		 ← 223.35 m →
49 876 m²		 S 43.006656°
W 42.096863°
↙ ↓ ↘

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 50208 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82912 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.383060455322266 y=0.632572174072266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.383060455322266 × 217)
    floor (0.383060455322266 × 131072)
    floor (50208.5)     		tx = 50208
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.632572174072266 × 217)
    floor (0.632572174072266 × 131072)
    floor (82912.5)     		ty = 82912
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 50208 / 82912 ti = "17/50208/82912"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/50208/82912.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50208 ÷ 217
    50208 ÷ 131072     		x = 0.383056640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82912 ÷ 217
    82912 ÷ 131072     		y = 0.632568359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.383056640625 × 2 - 1) × π
    -0.23388671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.73477680
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.632568359375 × 2 - 1) × π
    -0.26513671875 × 3.1415926535     		Φ = -0.832951567798096
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.73477680} λ = -0.73477680}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.832951567798096))-π/2
    2×atan(0.434764154799034)-π/2
    2×0.410111820386986-π/2
    0.820223640773972-1.57079632675     		φ = -0.75057269
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.73477680} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.099610°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.75057269 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.004647°
  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 50208 KachelY 82912 -0.73477680 -0.75057269 -42.099610 -43.004647
    Oben rechts KachelX + 1 50209 KachelY 82912 -0.73472886 -0.75057269 -42.096863 -43.004647
    Unten links KachelX 50208 KachelY + 1 82913 -0.73477680 -0.75060774 -42.099610 -43.006656
    Unten rechts KachelX + 1 50209 KachelY + 1 82913 -0.73472886 -0.75060774 -42.096863 -43.006656
  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(-0.75057269--0.75060774) × R
    3.50499999999254e-05 × 6371000     		dl = 223.303549999525m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.75057269--0.75060774) × R
    3.50499999999254e-05 × 6371000     		dr = 223.303549999525m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.73477680--0.73472886) × cos(-0.75057269) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.731298381206282 × 6371000     		do = 223.357349240584m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.73477680--0.73472886) × cos(-0.75060774) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.731274474635433 × 6371000     		du = 223.350047558492m
  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(-0.75057269)-sin(-0.75060774))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.731298381206282-0.731274474635433)×R²
    abs(-0.73472886--0.73477680)×2.39065708491637e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39065708491637e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39065708491637e-05×40589641000000     		ar = 49875.673763342m²