Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63487 / 71681
↖ ↑ ↗
← S 16.638823°
W  5.627747°		 ← 292.64 m → S 16.638823°
W  5.625000°		 →
↑
292.62 m
↓
↑
292.62 m
↓
S 16.641455°
W  5.627747°		 ← 292.63 m →
85 631 m²		 S 16.641455°
W  5.625000°
↙ ↓ ↘

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 63487 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 71681 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.484371185302734 y=0.546886444091797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.484371185302734 × 217)
    floor (0.484371185302734 × 131072)
    floor (63487.5)     		tx = 63487
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.546886444091797 × 217)
    floor (0.546886444091797 × 131072)
    floor (71681.5)     		ty = 71681
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63487 / 71681 ti = "17/63487/71681"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63487/71681.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63487 ÷ 217
    63487 ÷ 131072     		x = 0.484367370605469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 71681 ÷ 217
    71681 ÷ 131072     		y = 0.546882629394531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.484367370605469 × 2 - 1) × π
    -0.0312652587890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.09822271
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.546882629394531 × 2 - 1) × π
    -0.0937652587890625 × 3.1415926535     		Φ = -0.294572248165245
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.09822271} λ = -0.09822271}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.294572248165245))-π/2
    2×atan(0.744850130342274)-π/2
    2×0.640197036746688-π/2
    1.28039407349338-1.57079632675     		φ = -0.29040225
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.09822271} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -5.627747°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.29040225 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -16.638823°
  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 63487 KachelY 71681 -0.09822271 -0.29040225 -5.627747 -16.638823
    Oben rechts KachelX + 1 63488 KachelY 71681 -0.09817477 -0.29040225 -5.625000 -16.638823
    Unten links KachelX 63487 KachelY + 1 71682 -0.09822271 -0.29044818 -5.627747 -16.641455
    Unten rechts KachelX + 1 63488 KachelY + 1 71682 -0.09817477 -0.29044818 -5.625000 -16.641455
  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(-0.29040225--0.29044818) × R
    4.59300000000273e-05 × 6371000     		dl = 292.620030000174m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.29040225--0.29044818) × R
    4.59300000000273e-05 × 6371000     		dr = 292.620030000174m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.09822271--0.09817477) × cos(-0.29040225) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.958128773708897 × 6371000     		do = 292.637189725395m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.09822271--0.09817477) × cos(-0.29044818) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.958115621209764 × 6371000     		du = 292.633172613614m
  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(-0.29040225)-sin(-0.29044818))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.958128773708897-0.958115621209764)×R²
    abs(-0.09817477--0.09822271)×1.31524991325849e-05×R²
    4.79400000000102e-05×1.31524991325849e-05×6371000²
    4.79400000000102e-05×1.31524991325849e-05×40589641000000     		ar = 85630.9155080642m²