Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29391 / 44863
↖ ↑ ↗
← S 55.175731°
W 18.550415°		 ← 348.80 m → S 55.175731°
W 18.544922°		 →
↑
348.81 m
↓
↑
348.81 m
↓
S 55.178868°
W 18.550415°		 ← 348.77 m →
121 660 m²		 S 55.178868°
W 18.544922°
↙ ↓ ↘

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 29391 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44863 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448478698730469 y=0.684562683105469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448478698730469 × 216)
    floor (0.448478698730469 × 65536)
    floor (29391.5)     		tx = 29391
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.684562683105469 × 216)
    floor (0.684562683105469 × 65536)
    floor (44863.5)     		ty = 44863
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29391 / 44863 ti = "16/29391/44863"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29391/44863.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29391 ÷ 216
    29391 ÷ 65536     		x = 0.448471069335938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44863 ÷ 216
    44863 ÷ 65536     		y = 0.684555053710938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448471069335938 × 2 - 1) × π
    -0.103057861328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.32376582
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.684555053710938 × 2 - 1) × π
    -0.369110107421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.15959360180916
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32376582} λ = -0.32376582}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.15959360180916))-π/2
    2×atan(0.313613606990486)-π/2
    2×0.303899078116367-π/2
    0.607798156232734-1.57079632675     		φ = -0.96299817
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32376582} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.550415°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.96299817 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.175731°
  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 29391 KachelY 44863 -0.32376582 -0.96299817 -18.550415 -55.175731
    Oben rechts KachelX + 1 29392 KachelY 44863 -0.32366995 -0.96299817 -18.544922 -55.175731
    Unten links KachelX 29391 KachelY + 1 44864 -0.32376582 -0.96305292 -18.550415 -55.178868
    Unten rechts KachelX + 1 29392 KachelY + 1 44864 -0.32366995 -0.96305292 -18.544922 -55.178868
  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(-0.96299817--0.96305292) × R
    5.47499999999923e-05 × 6371000     		dl = 348.812249999951m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.96299817--0.96305292) × R
    5.47499999999923e-05 × 6371000     		dr = 348.812249999951m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32376582--0.32366995) × cos(-0.96299817) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.5710613364774 × 6371000     		do = 348.797280240243m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32376582--0.32366995) × cos(-0.96305292) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.57101639094169 × 6371000     		du = 348.769828056715m
  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(-0.96299817)-sin(-0.96305292))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.5710613364774-0.57101639094169)×R²
    abs(-0.32366995--0.32376582)×4.49455357102169e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.49455357102169e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.49455357102169e-05×40589641000000     		ar = 121659.976315816m²