Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32411 / 21957
↖ ↑ ↗
← N 50.941123°
W  1.961060°		 ← 384.91 m → N 50.941123°
W  1.955566°		 →
↑
384.87 m
↓
↑
384.87 m
↓
N 50.937662°
W  1.961060°		 ← 384.94 m →
148 146 m²		 N 50.937662°
W  1.955566°
↙ ↓ ↘

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 32411 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21957 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.494560241699219 y=0.335044860839844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.494560241699219 × 216)
    floor (0.494560241699219 × 65536)
    floor (32411.5)     		tx = 32411
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.335044860839844 × 216)
    floor (0.335044860839844 × 65536)
    floor (21957.5)     		ty = 21957
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32411 / 21957 ti = "16/32411/21957"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32411/21957.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32411 ÷ 216
    32411 ÷ 65536     		x = 0.494552612304688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21957 ÷ 216
    21957 ÷ 65536     		y = 0.335037231445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.494552612304688 × 2 - 1) × π
    -0.010894775390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.03422695
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.335037231445312 × 2 - 1) × π
    0.329925537109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.03649164358485
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.03422695} λ = -0.03422695}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.03649164358485))-π/2
    2×atan(2.81930850414539)-π/2
    2×1.2299433258031-π/2
    2.45988665160621-1.57079632675     		φ = 0.88909032
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.03422695} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.961060°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88909032 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.941123°
  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 32411 KachelY 21957 -0.03422695 0.88909032 -1.961060 50.941123
    Oben rechts KachelX + 1 32412 KachelY 21957 -0.03413107 0.88909032 -1.955566 50.941123
    Unten links KachelX 32411 KachelY + 1 21958 -0.03422695 0.88902991 -1.961060 50.937662
    Unten rechts KachelX + 1 32412 KachelY + 1 21958 -0.03413107 0.88902991 -1.955566 50.937662
  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(0.88909032-0.88902991) × R
    6.04100000000107e-05 × 6371000     		dl = 384.872110000068m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88909032-0.88902991) × R
    6.04100000000107e-05 × 6371000     		dr = 384.872110000068m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.03422695--0.03413107) × cos(0.88909032) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.630118652678714 × 6371000     		do = 384.908911564397m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.03422695--0.03413107) × cos(0.88902991) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.630165559825205 × 6371000     		du = 384.937564864253m
  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(0.88909032)-sin(0.88902991))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.630118652678714-0.630165559825205)×R²
    abs(-0.03413107--0.03422695)×4.69071464908044e-05×R²
    9.58799999999996e-05×4.69071464908044e-05×6371000²
    9.58799999999996e-05×4.69071464908044e-05×40589641000000     		ar = 148146.218925017m²