Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29236 / 43992
↖ ↑ ↗
← S 52.348763°
W 19.401856°		 ← 373.10 m → S 52.348763°
W 19.396363°		 →
↑
373.09 m
↓
↑
373.09 m
↓
S 52.352119°
W 19.401856°		 ← 373.07 m →
139 194 m²		 S 52.352119°
W 19.396363°
↙ ↓ ↘

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 29236 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43992 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446113586425781 y=0.671272277832031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446113586425781 × 216)
    floor (0.446113586425781 × 65536)
    floor (29236.5)     		tx = 29236
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.671272277832031 × 216)
    floor (0.671272277832031 × 65536)
    floor (43992.5)     		ty = 43992
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29236 / 43992 ti = "16/29236/43992"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29236/43992.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29236 ÷ 216
    29236 ÷ 65536     		x = 0.44610595703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43992 ÷ 216
    43992 ÷ 65536     		y = 0.6712646484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44610595703125 × 2 - 1) × π
    -0.1077880859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.33862626
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6712646484375 × 2 - 1) × π
    -0.342529296875 × 3.1415926535     		Φ = -1.07608752267102
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33862626} λ = -0.33862626}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.07608752267102))-π/2
    2×atan(0.340926788008768)-π/2
    2×0.328569024970604-π/2
    0.657138049941209-1.57079632675     		φ = -0.91365828
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33862626} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.401856°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.91365828 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.348763°
  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 29236 KachelY 43992 -0.33862626 -0.91365828 -19.401856 -52.348763
    Oben rechts KachelX + 1 29237 KachelY 43992 -0.33853039 -0.91365828 -19.396363 -52.348763
    Unten links KachelX 29236 KachelY + 1 43993 -0.33862626 -0.91371684 -19.401856 -52.352119
    Unten rechts KachelX + 1 29237 KachelY + 1 43993 -0.33853039 -0.91371684 -19.396363 -52.352119
  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(-0.91365828--0.91371684) × R
    5.85599999999298e-05 × 6371000     		dl = 373.085759999553m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.91365828--0.91371684) × R
    5.85599999999298e-05 × 6371000     		dr = 373.085759999553m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33862626--0.33853039) × cos(-0.91365828) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.610853423311212 × 6371000     		do = 373.101800221113m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33862626--0.33853039) × cos(-0.91371684) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.610807057752451 × 6371000     		du = 373.073480704873m
  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(-0.91365828)-sin(-0.91371684))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.610853423311212-0.610807057752451)×R²
    abs(-0.33853039--0.33862626)×4.6365558760475e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.6365558760475e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.6365558760475e-05×40589641000000     		ar = 139193.685928577m²