Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32955 / 22007
↖ ↑ ↗
← N 50.767734°
E  1.027222°		 ← 386.30 m → N 50.767734°
E  1.032715°		 →
↑
386.34 m
↓
↑
386.34 m
↓
N 50.764259°
E  1.027222°		 ← 386.33 m →
149 249 m²		 N 50.764259°
E  1.032715°
↙ ↓ ↘

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 32955 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22007 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.502861022949219 y=0.335807800292969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.502861022949219 × 216)
    floor (0.502861022949219 × 65536)
    floor (32955.5)     		tx = 32955
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.335807800292969 × 216)
    floor (0.335807800292969 × 65536)
    floor (22007.5)     		ty = 22007
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32955 / 22007 ti = "16/32955/22007"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32955/22007.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32955 ÷ 216
    32955 ÷ 65536     		x = 0.502853393554688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22007 ÷ 216
    22007 ÷ 65536     		y = 0.335800170898438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.502853393554688 × 2 - 1) × π
    0.005706787109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.01792840
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.335800170898438 × 2 - 1) × π
    0.328399658203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.03169795362285
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01792840} λ = 0.01792840}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.03169795362285))-π/2
    2×atan(2.80582595466878)-π/2
    2×1.22843021701359-π/2
    2.45686043402718-1.57079632675     		φ = 0.88606411
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01792840} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 1.027222°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88606411 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.767734°
  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 32955 KachelY 22007 0.01792840 0.88606411 1.027222 50.767734
    Oben rechts KachelX + 1 32956 KachelY 22007 0.01802427 0.88606411 1.032715 50.767734
    Unten links KachelX 32955 KachelY + 1 22008 0.01792840 0.88600347 1.027222 50.764259
    Unten rechts KachelX + 1 32956 KachelY + 1 22008 0.01802427 0.88600347 1.032715 50.764259
  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(0.88606411-0.88600347) × R
    6.06399999999452e-05 × 6371000     		dl = 386.337439999651m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88606411-0.88600347) × R
    6.06399999999452e-05 × 6371000     		dr = 386.337439999651m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01792840-0.01802427) × cos(0.88606411) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632465612420532 × 6371000     		do = 386.302261012013m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01792840-0.01802427) × cos(0.88600347) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632512582300562 × 6371000     		du = 386.330949640293m
  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(0.88606411)-sin(0.88600347))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.632465612420532-0.632512582300562)×R²
    abs(0.01802427-0.01792840)×4.69698800293905e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.69698800293905e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.69698800293905e-05×40589641000000     		ar = 149248.568377187m²