Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29404 / 44637
↖ ↑ ↗
← S 54.460460°
W 18.479004°		 ← 355.03 m → S 54.460460°
W 18.473511°		 →
↑
354.99 m
↓
↑
354.99 m
↓
S 54.463653°
W 18.479004°		 ← 355 m →
126 028 m²		 S 54.463653°
W 18.473511°
↙ ↓ ↘

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 29404 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44637 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448677062988281 y=0.681114196777344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448677062988281 × 216)
    floor (0.448677062988281 × 65536)
    floor (29404.5)     		tx = 29404
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.681114196777344 × 216)
    floor (0.681114196777344 × 65536)
    floor (44637.5)     		ty = 44637
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29404 / 44637 ti = "16/29404/44637"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29404/44637.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29404 ÷ 216
    29404 ÷ 65536     		x = 0.44866943359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44637 ÷ 216
    44637 ÷ 65536     		y = 0.681106567382812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44866943359375 × 2 - 1) × π
    -0.1026611328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.32251946
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.681106567382812 × 2 - 1) × π
    -0.362213134765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.13792612318089
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32251946} λ = -0.32251946}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.13792612318089))-π/2
    2×atan(0.320482975312871)-π/2
    2×0.310140995685648-π/2
    0.620281991371295-1.57079632675     		φ = -0.95051434
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32251946} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.479004°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95051434 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.460460°
  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 29404 KachelY 44637 -0.32251946 -0.95051434 -18.479004 -54.460460
    Oben rechts KachelX + 1 29405 KachelY 44637 -0.32242359 -0.95051434 -18.473511 -54.460460
    Unten links KachelX 29404 KachelY + 1 44638 -0.32251946 -0.95057006 -18.479004 -54.463653
    Unten rechts KachelX + 1 29405 KachelY + 1 44638 -0.32242359 -0.95057006 -18.473511 -54.463653
  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(-0.95051434--0.95057006) × R
    5.57199999999813e-05 × 6371000     		dl = 354.992119999881m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95051434--0.95057006) × R
    5.57199999999813e-05 × 6371000     		dr = 354.992119999881m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32251946--0.32242359) × cos(-0.95051434) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.581264640410737 × 6371000     		do = 355.029333496318m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32251946--0.32242359) × cos(-0.95057006) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.581219299332028 × 6371000     		du = 355.001639719964m
  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(-0.95051434)-sin(-0.95057006))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.581264640410737-0.581219299332028)×R²
    abs(-0.32242359--0.32251946)×4.53410787091268e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.53410787091268e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.53410787091268e-05×40589641000000     		ar = 126027.700256696m²