Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 83968 / 14336
↖ ↑ ↗
← N 80.178713°
E 50.625000°		 ← 52.10 m → N 80.178713°
E 50.627747°		 →
↑
52.11 m
↓
↑
52.11 m
↓
N 80.178245°
E 50.625000°		 ← 52.10 m →
2 715 m²		 N 80.178245°
E 50.627747°
↙ ↓ ↘

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 83968 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14336 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.640628814697266 y=0.109378814697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.640628814697266 × 217)
    floor (0.640628814697266 × 131072)
    floor (83968.5)     		tx = 83968
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.109378814697266 × 217)
    floor (0.109378814697266 × 131072)
    floor (14336.5)     		ty = 14336
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 83968 / 14336 ti = "17/83968/14336"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/83968/14336.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 83968 ÷ 217
    83968 ÷ 131072     		x = 0.640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14336 ÷ 217
    14336 ÷ 131072     		y = 0.109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.640625 × 2 - 1) × π
    0.28125 × 3.1415926535     		Λ = 0.88357293
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.109375 × 2 - 1) × π
    0.78125 × 3.1415926535     		Φ = 2.45436926054687
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.88357293} λ = 0.88357293}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.45436926054687))-π/2
    2×atan(11.6390899999285)-π/2
    2×1.48508943365266-π/2
    2.97017886730533-1.57079632675     		φ = 1.39938254
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.88357293} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 50.625000°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39938254 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.178713°
  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 83968 KachelY 14336 0.88357293 1.39938254 50.625000 80.178713
    Oben rechts KachelX + 1 83969 KachelY 14336 0.88362087 1.39938254 50.627747 80.178713
    Unten links KachelX 83968 KachelY + 1 14337 0.88357293 1.39937436 50.625000 80.178245
    Unten rechts KachelX + 1 83969 KachelY + 1 14337 0.88362087 1.39937436 50.627747 80.178245
  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(1.39938254-1.39937436) × R
    8.18000000002428e-06 × 6371000     		dl = 52.1147800001547m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39938254-1.39937436) × R
    8.18000000002428e-06 × 6371000     		dr = 52.1147800001547m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.88357293-0.88362087) × cos(1.39938254) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.170575586251288 × 6371000     		do = 52.0981746566992m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.88357293-0.88362087) × cos(1.39937436) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.170583646364361 × 6371000     		du = 52.1006364226992m
  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(1.39938254)-sin(1.39937436))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.170575586251288-0.170583646364361)×R²
    abs(0.88362087-0.88357293)×8.06011307391552e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.06011307391552e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.06011307391552e-06×40589641000000     		ar = 2715.14905766511m²