Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74756 / 74756
↖ ↑ ↗
← S 24.537130°
E 25.323486°		 ← 277.84 m → S 24.537130°
E 25.326233°		 →
↑
277.78 m
↓
↑
277.78 m
↓
S 24.539628°
E 25.323486°		 ← 277.84 m →
77 177 m²		 S 24.539628°
E 25.326233°
↙ ↓ ↘

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 74756 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 74756 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570346832275391 y=0.570346832275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570346832275391 × 217)
    floor (0.570346832275391 × 131072)
    floor (74756.5)     		tx = 74756
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.570346832275391 × 217)
    floor (0.570346832275391 × 131072)
    floor (74756.5)     		ty = 74756
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74756 / 74756 ti = "17/74756/74756"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74756/74756.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74756 ÷ 217
    74756 ÷ 131072     		x = 0.570343017578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 74756 ÷ 217
    74756 ÷ 131072     		y = 0.570343017578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570343017578125 × 2 - 1) × π
    0.14068603515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.44197821
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.570343017578125 × 2 - 1) × π
    -0.14068603515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.441978214496918
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44197821} λ = 0.44197821}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.441978214496918))-π/2
    2×atan(0.642763638232224)-π/2
    2×0.571271314902273-π/2
    1.14254262980455-1.57079632675     		φ = -0.42825370
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44197821} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.323486°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.42825370 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -24.537130°
  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 74756 KachelY 74756 0.44197821 -0.42825370 25.323486 -24.537130
    Oben rechts KachelX + 1 74757 KachelY 74756 0.44202615 -0.42825370 25.326233 -24.537130
    Unten links KachelX 74756 KachelY + 1 74757 0.44197821 -0.42829730 25.323486 -24.539628
    Unten rechts KachelX + 1 74757 KachelY + 1 74757 0.44202615 -0.42829730 25.326233 -24.539628
  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(-0.42825370--0.42829730) × R
    4.3599999999977e-05 × 6371000     		dl = 277.775599999853m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.42825370--0.42829730) × R
    4.3599999999977e-05 × 6371000     		dr = 277.775599999853m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44197821-0.44202615) × cos(-0.42825370) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.909692344813042 × 6371000     		do = 277.843457586998m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44197821-0.44202615) × cos(-0.42829730) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.909674237616549 × 6371000     		du = 277.83792718311m
  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(-0.42825370)-sin(-0.42829730))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.909692344813042-0.909674237616549)×R²
    abs(0.44202615-0.44197821)×1.81071964936441e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.81071964936441e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.81071964936441e-05×40589641000000     		ar = 77177.3650439103m²