Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14653 / 22074
↖ ↑ ↗
← S 52.869130°
W 19.017334°		 ← 737.39 m → S 52.869130°
W 19.006348°		 →
↑
737.32 m
↓
↑
737.32 m
↓
S 52.875761°
W 19.017334°		 ← 737.28 m →
543 647 m²		 S 52.875761°
W 19.006348°
↙ ↓ ↘

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 14653 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22074 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447189331054688 y=0.673660278320312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447189331054688 × 215)
    floor (0.447189331054688 × 32768)
    floor (14653.5)     		tx = 14653
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.673660278320312 × 215)
    floor (0.673660278320312 × 32768)
    floor (22074.5)     		ty = 22074
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14653 / 22074 ti = "15/14653/22074"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14653/22074.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14653 ÷ 215
    14653 ÷ 32768     		x = 0.447174072265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22074 ÷ 215
    22074 ÷ 32768     		y = 0.67364501953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447174072265625 × 2 - 1) × π
    -0.10565185546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.33191509
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.67364501953125 × 2 - 1) × π
    -0.3472900390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.09104383535248
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33191509} λ = -0.33191509}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.09104383535248))-π/2
    2×atan(0.335865722150242)-π/2
    2×0.3240279702008-π/2
    0.648055940401601-1.57079632675     		φ = -0.92274039
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33191509} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.017334°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.92274039 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.869130°
  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 14653 KachelY 22074 -0.33191509 -0.92274039 -19.017334 -52.869130
    Oben rechts KachelX + 1 14654 KachelY 22074 -0.33172335 -0.92274039 -19.006348 -52.869130
    Unten links KachelX 14653 KachelY + 1 22075 -0.33191509 -0.92285612 -19.017334 -52.875761
    Unten rechts KachelX + 1 14654 KachelY + 1 22075 -0.33172335 -0.92285612 -19.006348 -52.875761
  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(-0.92274039--0.92285612) × R
    0.000115729999999981 × 6371000     		dl = 737.315829999876m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.92274039--0.92285612) × R
    0.000115729999999981 × 6371000     		dr = 737.315829999876m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33191509--0.33172335) × cos(-0.92274039) × R
    0.000191740000000051 × 0.603637625875086 × 6371000     		do = 737.388958792874m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33191509--0.33172335) × cos(-0.92285612) × R
    0.000191740000000051 × 0.603545355070349 × 6371000     		du = 737.27624303475m
  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(-0.92274039)-sin(-0.92285612))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.603637625875086-0.603545355070349)×R²
    abs(-0.33172335--0.33191509)×9.22708047375043e-05×R²
    0.000191740000000051×9.22708047375043e-05×6371000²
    0.000191740000000051×9.22708047375043e-05×40589641000000     		ar = 543646.999235737m²