Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16799 / 16927
↖ ↑ ↗
← S  5.954827°
E  4.559326°		 ← 1 215.05 m → S  5.954827°
E  4.570312°		 →
↑
1 215.01 m
↓
↑
1 215.01 m
↓
S  5.965753°
E  4.559326°		 ← 1 215.02 m →
1 476 284 m²		 S  5.965753°
E  4.570312°
↙ ↓ ↘

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 16799 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16927 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.512680053710938 y=0.516586303710938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.512680053710938 × 215)
    floor (0.512680053710938 × 32768)
    floor (16799.5)     		tx = 16799
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.516586303710938 × 215)
    floor (0.516586303710938 × 32768)
    floor (16927.5)     		ty = 16927
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16799 / 16927 ti = "15/16799/16927"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16799/16927.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16799 ÷ 215
    16799 ÷ 32768     		x = 0.512664794921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16927 ÷ 215
    16927 ÷ 32768     		y = 0.516571044921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.512664794921875 × 2 - 1) × π
    0.02532958984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.07957525
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.516571044921875 × 2 - 1) × π
    -0.03314208984375 × 3.1415926535     		Φ = -0.104118945974762
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.07957525} λ = 0.07957525}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.104118945974762))-π/2
    2×atan(0.901118106674803)-π/2
    2×0.7334324969525-π/2
    1.466864993905-1.57079632675     		φ = -0.10393133
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.07957525} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 4.559326°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.10393133 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -5.954827°
  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 16799 KachelY 16927 0.07957525 -0.10393133 4.559326 -5.954827
    Oben rechts KachelX + 1 16800 KachelY 16927 0.07976700 -0.10393133 4.570312 -5.954827
    Unten links KachelX 16799 KachelY + 1 16928 0.07957525 -0.10412204 4.559326 -5.965753
    Unten rechts KachelX + 1 16800 KachelY + 1 16928 0.07976700 -0.10412204 4.570312 -5.965753
  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(-0.10393133--0.10412204) × R
    0.000190709999999997 × 6371000     		dl = 1215.01340999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.10393133--0.10412204) × R
    0.000190709999999997 × 6371000     		dr = 1215.01340999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.07957525-0.07976700) × cos(-0.10393133) × R
    0.000191750000000004 × 0.99460399912146 × 6371000     		do = 1215.04728353377m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.07957525-0.07976700) × cos(-0.10412204) × R
    0.000191750000000004 × 0.994584195954369 × 6371000     		du = 1215.02309120758m
  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(-0.10393133)-sin(-0.10412204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.99460399912146-0.994584195954369)×R²
    abs(0.07976700-0.07957525)×1.98031670907151e-05×R²
    0.000191750000000004×1.98031670907151e-05×6371000²
    0.000191750000000004×1.98031670907151e-05×40589641000000     		ar = 1476284.05075158m²