Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17543 / 10723
↖ ↑ ↗
← N 52.676382°
E 12.733154°		 ← 740.66 m → N 52.676382°
E 12.744140°		 →
↑
740.76 m
↓
↑
740.76 m
↓
N 52.669721°
E 12.733154°		 ← 740.77 m →
548 691 m²		 N 52.669721°
E 12.744140°
↙ ↓ ↘

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 17543 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10723 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.535385131835938 y=0.327255249023438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.535385131835938 × 215)
    floor (0.535385131835938 × 32768)
    floor (17543.5)     		tx = 17543
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.327255249023438 × 215)
    floor (0.327255249023438 × 32768)
    floor (10723.5)     		ty = 10723
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17543 / 10723 ti = "15/17543/10723"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17543/10723.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17543 ÷ 215
    17543 ÷ 32768     		x = 0.535369873046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10723 ÷ 215
    10723 ÷ 32768     		y = 0.327239990234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.535369873046875 × 2 - 1) × π
    0.07073974609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.22223547
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.327239990234375 × 2 - 1) × π
    0.34552001953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.08548315499655
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.22223547} λ = 0.22223547}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08548315499655))-π/2
    2×atan(2.96087003235451)-π/2
    2×1.24508631606264-π/2
    2.49017263212527-1.57079632675     		φ = 0.91937631
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.22223547} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 12.733154°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91937631 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.676382°
  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 17543 KachelY 10723 0.22223547 0.91937631 12.733154 52.676382
    Oben rechts KachelX + 1 17544 KachelY 10723 0.22242721 0.91937631 12.744140 52.676382
    Unten links KachelX 17543 KachelY + 1 10724 0.22223547 0.91926004 12.733154 52.669721
    Unten rechts KachelX + 1 17544 KachelY + 1 10724 0.22242721 0.91926004 12.744140 52.669721
  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(0.91937631-0.91926004) × R
    0.000116270000000029 × 6371000     		dl = 740.756170000187m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91937631-0.91926004) × R
    0.000116270000000029 × 6371000     		dr = 740.756170000187m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.22223547-0.22242721) × cos(0.91937631) × R
    0.000191739999999996 × 0.606316247556943 × 6371000     		do = 740.66109752013m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.22223547-0.22242721) × cos(0.91926004) × R
    0.000191739999999996 × 0.606408704108881 × 6371000     		du = 740.774040182491m
  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(0.91937631)-sin(0.91926004))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.606316247556943-0.606408704108881)×R²
    abs(0.22242721-0.22223547)×9.24565519381249e-05×R²
    0.000191739999999996×9.24565519381249e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.24565519381249e-05×40589641000000     		ar = 548691.109971606m²