Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29286 / 43957
↖ ↑ ↗
← S 52.231164°
W 19.127197°		 ← 374.09 m → S 52.231164°
W 19.121704°		 →
↑
374.11 m
↓
↑
374.11 m
↓
S 52.234528°
W 19.127197°		 ← 374.07 m →
139 945 m²		 S 52.234528°
W 19.121704°
↙ ↓ ↘

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 29286 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43957 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446876525878906 y=0.670738220214844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446876525878906 × 216)
    floor (0.446876525878906 × 65536)
    floor (29286.5)     		tx = 29286
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.670738220214844 × 216)
    floor (0.670738220214844 × 65536)
    floor (43957.5)     		ty = 43957
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29286 / 43957 ti = "16/29286/43957"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29286/43957.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29286 ÷ 216
    29286 ÷ 65536     		x = 0.446868896484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43957 ÷ 216
    43957 ÷ 65536     		y = 0.670730590820312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446868896484375 × 2 - 1) × π
    -0.10626220703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.33383257
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.670730590820312 × 2 - 1) × π
    -0.341461181640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.07273193969762
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33383257} λ = -0.33383257}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.07273193969762))-π/2
    2×atan(0.342072717689592)-π/2
    2×0.329595271571613-π/2
    0.659190543143227-1.57079632675     		φ = -0.91160578
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33383257} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.127197°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.91160578 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.231164°
  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 29286 KachelY 43957 -0.33383257 -0.91160578 -19.127197 -52.231164
    Oben rechts KachelX + 1 29287 KachelY 43957 -0.33373670 -0.91160578 -19.121704 -52.231164
    Unten links KachelX 29286 KachelY + 1 43958 -0.33383257 -0.91166450 -19.127197 -52.234528
    Unten rechts KachelX + 1 29287 KachelY + 1 43958 -0.33373670 -0.91166450 -19.121704 -52.234528
  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(-0.91160578--0.91166450) × R
    5.87199999999566e-05 × 6371000     		dl = 374.105119999723m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.91160578--0.91166450) × R
    5.87199999999566e-05 × 6371000     		dr = 374.105119999723m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33383257--0.33373670) × cos(-0.91160578) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.61247718943796 × 6371000     		do = 374.093576712671m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33383257--0.33373670) × cos(-0.91166450) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.612430770911317 × 6371000     		du = 374.065224844296m
  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(-0.91160578)-sin(-0.91166450))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.61247718943796-0.612430770911317)×R²
    abs(-0.33373670--0.33383257)×4.64185266425554e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.64185266425554e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.64185266425554e-05×40589641000000     		ar = 139945.019157822m²