Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14311 / 22630
↖ ↑ ↗
← S 56.401744°
W 22.774658°		 ← 676.01 m → S 56.401744°
W 22.763672°		 →
↑
675.96 m
↓
↑
675.96 m
↓
S 56.407823°
W 22.774658°		 ← 675.91 m →
456 924 m²		 S 56.407823°
W 22.763672°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 14311 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22630 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436752319335938 y=0.690628051757812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436752319335938 × 215)
    floor (0.436752319335938 × 32768)
    floor (14311.5)     		tx = 14311
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.690628051757812 × 215)
    floor (0.690628051757812 × 32768)
    floor (22630.5)     		ty = 22630
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14311 / 22630 ti = "15/14311/22630"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14311/22630.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14311 ÷ 215
    14311 ÷ 32768     		x = 0.436737060546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22630 ÷ 215
    22630 ÷ 32768     		y = 0.69061279296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436737060546875 × 2 - 1) × π
    -0.12652587890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.39749277
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.69061279296875 × 2 - 1) × π
    -0.3812255859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.19765550010748
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39749277} λ = -0.39749277}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.19765550010748))-π/2
    2×atan(0.301901190141012)-π/2
    2×0.293200091645973-π/2
    0.586400183291945-1.57079632675     		φ = -0.98439614
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39749277} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.774658°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.98439614 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.401744°
  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 14311 KachelY 22630 -0.39749277 -0.98439614 -22.774658 -56.401744
    Oben rechts KachelX + 1 14312 KachelY 22630 -0.39730102 -0.98439614 -22.763672 -56.401744
    Unten links KachelX 14311 KachelY + 1 22631 -0.39749277 -0.98450224 -22.774658 -56.407823
    Unten rechts KachelX + 1 14312 KachelY + 1 22631 -0.39730102 -0.98450224 -22.763672 -56.407823
  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(-0.98439614--0.98450224) × R
    0.000106099999999998 × 6371000     		dl = 675.963099999986m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.98439614--0.98450224) × R
    0.000106099999999998 × 6371000     		dr = 675.963099999986m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39749277--0.39730102) × cos(-0.98439614) × R
    0.000191749999999991 × 0.553366193302472 × 6371000     		do = 676.013861361354m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39749277--0.39730102) × cos(-0.98450224) × R
    0.000191749999999991 × 0.55327781545697 × 6371000     		du = 675.905895516458m
  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(-0.98439614)-sin(-0.98450224))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.553366193302472-0.55327781545697)×R²
    abs(-0.39730102--0.39749277)×8.83778455023077e-05×R²
    0.000191749999999991×8.83778455023077e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.83778455023077e-05×40589641000000     		ar = 456923.935334196m²