Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32723 / 21656
↖ ↑ ↗
← N 51.971346°
W  0.247192°		 ← 376.28 m → N 51.971346°
W  0.241699°		 →
↑
376.27 m
↓
↑
376.27 m
↓
N 51.967962°
W  0.247192°		 ← 376.31 m →
141 588 m²		 N 51.967962°
W  0.241699°
↙ ↓ ↘

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 32723 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21656 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499320983886719 y=0.330451965332031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499320983886719 × 216)
    floor (0.499320983886719 × 65536)
    floor (32723.5)     		tx = 32723
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330451965332031 × 216)
    floor (0.330451965332031 × 65536)
    floor (21656.5)     		ty = 21656
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32723 / 21656 ti = "16/32723/21656"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32723/21656.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32723 ÷ 216
    32723 ÷ 65536     		x = 0.499313354492188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21656 ÷ 216
    21656 ÷ 65536     		y = 0.3304443359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.499313354492188 × 2 - 1) × π
    -0.001373291015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.00431432
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3304443359375 × 2 - 1) × π
    0.339111328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.06534965715613
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00431432} λ = -0.00431432}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06534965715613))-π/2
    2×atan(2.90185346051833)-π/2
    2×1.23893371391658-π/2
    2.47786742783316-1.57079632675     		φ = 0.90707110
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00431432} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.247192°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90707110 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 51.971346°
  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 32723 KachelY 21656 -0.00431432 0.90707110 -0.247192 51.971346
    Oben rechts KachelX + 1 32724 KachelY 21656 -0.00421845 0.90707110 -0.241699 51.971346
    Unten links KachelX 32723 KachelY + 1 21657 -0.00431432 0.90701204 -0.247192 51.967962
    Unten rechts KachelX + 1 32724 KachelY + 1 21657 -0.00421845 0.90701204 -0.241699 51.967962
  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(0.90707110-0.90701204) × R
    5.90599999999997e-05 × 6371000     		dl = 376.271259999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90707110-0.90701204) × R
    5.90599999999997e-05 × 6371000     		dr = 376.271259999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00431432--0.00421845) × cos(0.90707110) × R
    9.58699999999996e-05 × 0.616055491192557 × 6371000     		do = 376.279159661755m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00431432--0.00421845) × cos(0.90701204) × R
    9.58699999999996e-05 × 0.616102011842871 × 6371000     		du = 376.30757390602m
  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(0.90707110)-sin(0.90701204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.616055491192557-0.616102011842871)×R²
    abs(-0.00421845--0.00431432)×4.65206503144078e-05×R²
    9.58699999999996e-05×4.65206503144078e-05×6371000²
    9.58699999999996e-05×4.65206503144078e-05×40589641000000     		ar = 141588.379290593m²