Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16254 / 11918
↖ ↑ ↗
← N 43.977005°
W  1.428223°		 ← 879.11 m → N 43.977005°
W  1.417236°		 →
↑
879.20 m
↓
↑
879.20 m
↓
N 43.969098°
W  1.428223°		 ← 879.23 m →
772 967 m²		 N 43.969098°
W  1.417236°
↙ ↓ ↘

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 16254 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11918 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.496047973632812 y=0.363723754882812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.496047973632812 × 215)
    floor (0.496047973632812 × 32768)
    floor (16254.5)     		tx = 16254
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.363723754882812 × 215)
    floor (0.363723754882812 × 32768)
    floor (11918.5)     		ty = 11918
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16254 / 11918 ti = "15/16254/11918"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16254/11918.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16254 ÷ 215
    16254 ÷ 32768     		x = 0.49603271484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11918 ÷ 215
    11918 ÷ 32768     		y = 0.36370849609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.49603271484375 × 2 - 1) × π
    -0.0079345703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.02492719
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.36370849609375 × 2 - 1) × π
    0.2725830078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.856344774812683
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.02492719} λ = -0.02492719}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.856344774812683))-π/2
    2×atan(2.35453857670587)-π/2
    2×1.16916992676017-π/2
    2.33833985352035-1.57079632675     		φ = 0.76754353
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.02492719} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.428223°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76754353 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.977005°
  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 16254 KachelY 11918 -0.02492719 0.76754353 -1.428223 43.977005
    Oben rechts KachelX + 1 16255 KachelY 11918 -0.02473544 0.76754353 -1.417236 43.977005
    Unten links KachelX 16254 KachelY + 1 11919 -0.02492719 0.76740553 -1.428223 43.969098
    Unten rechts KachelX + 1 16255 KachelY + 1 11919 -0.02473544 0.76740553 -1.417236 43.969098
  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(0.76754353-0.76740553) × R
    0.000137999999999971 × 6371000     		dl = 879.197999999818m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76754353-0.76740553) × R
    0.000137999999999971 × 6371000     		dr = 879.197999999818m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.02492719--0.02473544) × cos(0.76754353) × R
    0.000191749999999997 × 0.719618537197484 × 6371000     		do = 879.11425006802m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.02492719--0.02473544) × cos(0.76740553) × R
    0.000191749999999997 × 0.719714353351712 × 6371000     		du = 879.231302842809m
  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(0.76754353)-sin(0.76740553))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.719618537197484-0.719714353351712)×R²
    abs(-0.02473544--0.02492719)×9.58161542276015e-05×R²
    0.000191749999999997×9.58161542276015e-05×6371000²
    0.000191749999999997×9.58161542276015e-05×40589641000000     		ar = 772966.947940676m²