Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29094 / 44342
↖ ↑ ↗
← S 53.507651°
W 20.181885°		 ← 363.28 m → S 53.507651°
W 20.176391°		 →
↑
363.27 m
↓
↑
363.27 m
↓
S 53.510918°
W 20.181885°		 ← 363.25 m →
131 966 m²		 S 53.510918°
W 20.176391°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 29094 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44342 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443946838378906 y=0.676612854003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443946838378906 × 216)
    floor (0.443946838378906 × 65536)
    floor (29094.5)     		tx = 29094
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.676612854003906 × 216)
    floor (0.676612854003906 × 65536)
    floor (44342.5)     		ty = 44342
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29094 / 44342 ti = "16/29094/44342"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29094/44342.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29094 ÷ 216
    29094 ÷ 65536     		x = 0.443939208984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44342 ÷ 216
    44342 ÷ 65536     		y = 0.676605224609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.443939208984375 × 2 - 1) × π
    -0.11212158203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.35224034
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.676605224609375 × 2 - 1) × π
    -0.35321044921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.10964335240506
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35224034} λ = -0.35224034}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.10964335240506))-π/2
    2×atan(0.329676518448079)-π/2
    2×0.318455818436802-π/2
    0.636911636873603-1.57079632675     		φ = -0.93388469
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35224034} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.181885°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93388469 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.507651°
  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 29094 KachelY 44342 -0.35224034 -0.93388469 -20.181885 -53.507651
    Oben rechts KachelX + 1 29095 KachelY 44342 -0.35214446 -0.93388469 -20.176391 -53.507651
    Unten links KachelX 29094 KachelY + 1 44343 -0.35224034 -0.93394171 -20.181885 -53.510918
    Unten rechts KachelX + 1 29095 KachelY + 1 44343 -0.35214446 -0.93394171 -20.176391 -53.510918
  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(-0.93388469--0.93394171) × R
    5.70200000000742e-05 × 6371000     		dl = 363.274420000473m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93388469--0.93394171) × R
    5.70200000000742e-05 × 6371000     		dr = 363.274420000473m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35224034--0.35214446) × cos(-0.93388469) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.594715434255629 × 6371000     		do = 363.282803193866m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35224034--0.35214446) × cos(-0.93394171) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.594669592841822 × 6371000     		du = 363.254800898396m
  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(-0.93388469)-sin(-0.93394171))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.594715434255629-0.594669592841822)×R²
    abs(-0.35214446--0.35224034)×4.58414138072571e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.58414138072571e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.58414138072571e-05×40589641000000     		ar = 131966.263403284m²