Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 84288 / 18752
↖ ↑ ↗
← N 77.878814°
E 51.503906°		 ← 64.13 m → N 77.878814°
E 51.506653°		 →
↑
64.16 m
↓
↑
64.16 m
↓
N 77.878237°
E 51.503906°		 ← 64.14 m →
4 115 m²		 N 77.878237°
E 51.506653°
↙ ↓ ↘

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 84288 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18752 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.643070220947266 y=0.143070220947266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.643070220947266 × 217)
    floor (0.643070220947266 × 131072)
    floor (84288.5)     		tx = 84288
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.143070220947266 × 217)
    floor (0.143070220947266 × 131072)
    floor (18752.5)     		ty = 18752
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 84288 / 18752 ti = "17/84288/18752"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/84288/18752.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 84288 ÷ 217
    84288 ÷ 131072     		x = 0.64306640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18752 ÷ 217
    18752 ÷ 131072     		y = 0.14306640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.64306640625 × 2 - 1) × π
    0.2861328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.89891274
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.14306640625 × 2 - 1) × π
    0.7138671875 × 3.1415926535     		Φ = 2.24267991182471
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.89891274} λ = 0.89891274}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.24267991182471))-π/2
    2×atan(9.41853834829735)-π/2
    2×1.4650190219259-π/2
    2.93003804385181-1.57079632675     		φ = 1.35924172
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.89891274} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 51.503906°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35924172 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.878814°
  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 84288 KachelY 18752 0.89891274 1.35924172 51.503906 77.878814
    Oben rechts KachelX + 1 84289 KachelY 18752 0.89896068 1.35924172 51.506653 77.878814
    Unten links KachelX 84288 KachelY + 1 18753 0.89891274 1.35923165 51.503906 77.878237
    Unten rechts KachelX + 1 84289 KachelY + 1 18753 0.89896068 1.35923165 51.506653 77.878237
  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(1.35924172-1.35923165) × R
    1.00700000000842e-05 × 6371000     		dl = 64.1559700005363m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35924172-1.35923165) × R
    1.00700000000842e-05 × 6371000     		dr = 64.1559700005363m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.89891274-0.89896068) × cos(1.35924172) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.209980100836179 × 6371000     		do = 64.1333276831225m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.89891274-0.89896068) × cos(1.35923165) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.209989946321527 × 6371000     		du = 64.1363347477705m
  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(1.35924172)-sin(1.35923165))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.209980100836179-0.209989946321527)×R²
    abs(0.89896068-0.89891274)×9.84548534785357e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.84548534785357e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.84548534785357e-06×40589641000000     		ar = 4114.63230736698m²