Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32264 / 34280
↖ ↑ ↗
← S  8.276727°
W  2.768554°		 ← 604.43 m → S  8.276727°
W  2.763061°		 →
↑
604.42 m
↓
↑
604.42 m
↓
S  8.282163°
W  2.768554°		 ← 604.42 m →
365 323 m²		 S  8.282163°
W  2.763061°
↙ ↓ ↘

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 32264 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34280 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.492317199707031 y=0.523078918457031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.492317199707031 × 216)
    floor (0.492317199707031 × 65536)
    floor (32264.5)     		tx = 32264
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.523078918457031 × 216)
    floor (0.523078918457031 × 65536)
    floor (34280.5)     		ty = 34280
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32264 / 34280 ti = "16/32264/34280"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32264/34280.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32264 ÷ 216
    32264 ÷ 65536     		x = 0.4923095703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34280 ÷ 216
    34280 ÷ 65536     		y = 0.5230712890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4923095703125 × 2 - 1) × π
    -0.015380859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.04832039
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5230712890625 × 2 - 1) × π
    -0.046142578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.14496118445105
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04832039} λ = -0.04832039}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.14496118445105))-π/2
    2×atan(0.865055870077553)-π/2
    2×0.713170093797319-π/2
    1.42634018759464-1.57079632675     		φ = -0.14445614
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04832039} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.768554°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.14445614 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.276727°
  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 32264 KachelY 34280 -0.04832039 -0.14445614 -2.768554 -8.276727
    Oben rechts KachelX + 1 32265 KachelY 34280 -0.04822452 -0.14445614 -2.763061 -8.276727
    Unten links KachelX 32264 KachelY + 1 34281 -0.04832039 -0.14455101 -2.768554 -8.282163
    Unten rechts KachelX + 1 32265 KachelY + 1 34281 -0.04822452 -0.14455101 -2.763061 -8.282163
  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(-0.14445614--0.14455101) × R
    9.48699999999969e-05 × 6371000     		dl = 604.41676999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.14445614--0.14455101) × R
    9.48699999999969e-05 × 6371000     		dr = 604.41676999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04832039--0.04822452) × cos(-0.14445614) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.989584343181488 × 6371000     		do = 604.426014198723m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04832039--0.04822452) × cos(-0.14455101) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.989570681787985 × 6371000     		du = 604.41766998665m
  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(-0.14445614)-sin(-0.14455101))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.989584343181488-0.989570681787985)×R²
    abs(-0.04822452--0.04832039)×1.36613935027841e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.36613935027841e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.36613935027841e-05×40589641000000     		ar = 365322.69778912m²