Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17390 / 10707
↖ ↑ ↗
← N 52.782831°
E 11.052246°		 ← 738.89 m → N 52.782831°
E 11.063232°		 →
↑
738.91 m
↓
↑
738.91 m
↓
N 52.776186°
E 11.052246°		 ← 739.01 m →
546 016 m²		 N 52.776186°
E 11.063232°
↙ ↓ ↘

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 17390 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10707 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.530715942382812 y=0.326766967773438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.530715942382812 × 215)
    floor (0.530715942382812 × 32768)
    floor (17390.5)     		tx = 17390
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.326766967773438 × 215)
    floor (0.326766967773438 × 32768)
    floor (10707.5)     		ty = 10707
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17390 / 10707 ti = "15/17390/10707"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17390/10707.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17390 ÷ 215
    17390 ÷ 32768     		x = 0.53070068359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10707 ÷ 215
    10707 ÷ 32768     		y = 0.326751708984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.53070068359375 × 2 - 1) × π
    0.0614013671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.19289808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.326751708984375 × 2 - 1) × π
    0.34649658203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.08855111657224
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.19289808} λ = 0.19289808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08855111657224))-π/2
    2×atan(2.96996781653453)-π/2
    2×1.24601525936858-π/2
    2.49203051873717-1.57079632675     		φ = 0.92123419
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.19289808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 11.052246°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92123419 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.782831°
  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 17390 KachelY 10707 0.19289808 0.92123419 11.052246 52.782831
    Oben rechts KachelX + 1 17391 KachelY 10707 0.19308983 0.92123419 11.063232 52.782831
    Unten links KachelX 17390 KachelY + 1 10708 0.19289808 0.92111821 11.052246 52.776186
    Unten rechts KachelX + 1 17391 KachelY + 1 10708 0.19308983 0.92111821 11.063232 52.776186
  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(0.92123419-0.92111821) × R
    0.000115979999999904 × 6371000     		dl = 738.908579999392m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92123419-0.92111821) × R
    0.000115979999999904 × 6371000     		dr = 738.908579999392m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.19289808-0.19308983) × cos(0.92123419) × R
    0.000191749999999991 × 0.60483777192918 × 6371000     		do = 738.893562071198m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.19289808-0.19308983) × cos(0.92111821) × R
    0.000191749999999991 × 0.604930128384539 × 6371000     		du = 739.006388342055m
  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(0.92123419)-sin(0.92111821))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.60483777192918-0.604930128384539)×R²
    abs(0.19308983-0.19289808)×9.23564553590994e-05×R²
    0.000191749999999991×9.23564553590994e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.23564553590994e-05×40589641000000     		ar = 546016.477482408m²