Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29296 / 44752
↖ ↑ ↗
← S 54.826008°
W 19.072266°		 ← 351.85 m → S 54.826008°
W 19.066773°		 →
↑
351.81 m
↓
↑
351.81 m
↓
S 54.829172°
W 19.072266°		 ← 351.82 m →
123 779 m²		 S 54.829172°
W 19.066773°
↙ ↓ ↘

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 29296 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44752 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447029113769531 y=0.682868957519531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447029113769531 × 216)
    floor (0.447029113769531 × 65536)
    floor (29296.5)     		tx = 29296
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.682868957519531 × 216)
    floor (0.682868957519531 × 65536)
    floor (44752.5)     		ty = 44752
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29296 / 44752 ti = "16/29296/44752"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29296/44752.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29296 ÷ 216
    29296 ÷ 65536     		x = 0.447021484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44752 ÷ 216
    44752 ÷ 65536     		y = 0.682861328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447021484375 × 2 - 1) × π
    -0.10595703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.33287383
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.682861328125 × 2 - 1) × π
    -0.36572265625 × 3.1415926535     		Φ = -1.14895161009351
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33287383} λ = -0.33287383}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.14895161009351))-π/2
    2×atan(0.316968902244046)-π/2
    2×0.306950985752429-π/2
    0.613901971504859-1.57079632675     		φ = -0.95689436
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33287383} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.072266°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95689436 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.826008°
  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 29296 KachelY 44752 -0.33287383 -0.95689436 -19.072266 -54.826008
    Oben rechts KachelX + 1 29297 KachelY 44752 -0.33277796 -0.95689436 -19.066773 -54.826008
    Unten links KachelX 29296 KachelY + 1 44753 -0.33287383 -0.95694958 -19.072266 -54.829172
    Unten rechts KachelX + 1 29297 KachelY + 1 44753 -0.33277796 -0.95694958 -19.066773 -54.829172
  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(-0.95689436--0.95694958) × R
    5.52199999999115e-05 × 6371000     		dl = 351.806619999436m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95689436--0.95694958) × R
    5.52199999999115e-05 × 6371000     		dr = 351.806619999436m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33287383--0.33277796) × cos(-0.95689436) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.576061330287118 × 6371000     		do = 351.851215309295m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33287383--0.33277796) × cos(-0.95694958) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.57601619222337 × 6371000     		du = 351.823645531996m
  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(-0.95689436)-sin(-0.95694958))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.576061330287118-0.57601619222337)×R²
    abs(-0.33277796--0.33287383)×4.51380637487286e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.51380637487286e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.51380637487286e-05×40589641000000     		ar = 123778.737217031m²