Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32966 / 32904
↖ ↑ ↗
← S  0.747049°
E  1.087646°		 ← 610.80 m → S  0.747049°
E  1.093140°		 →
↑
610.72 m
↓
↑
610.72 m
↓
S  0.752542°
E  1.087646°		 ← 610.80 m →
373 030 m²		 S  0.752542°
E  1.093140°
↙ ↓ ↘

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 32966 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32904 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.503028869628906 y=0.502082824707031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.503028869628906 × 216)
    floor (0.503028869628906 × 65536)
    floor (32966.5)     		tx = 32966
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.502082824707031 × 216)
    floor (0.502082824707031 × 65536)
    floor (32904.5)     		ty = 32904
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32966 / 32904 ti = "16/32966/32904"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32966/32904.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32966 ÷ 216
    32966 ÷ 65536     		x = 0.503021240234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32904 ÷ 216
    32904 ÷ 65536     		y = 0.5020751953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.503021240234375 × 2 - 1) × π
    0.00604248046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.01898301
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5020751953125 × 2 - 1) × π
    -0.004150390625 × 3.1415926535     		Φ = -0.0130388366966553
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01898301} λ = 0.01898301}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0130388366966553))-π/2
    2×atan(0.987045800677557)-π/2
    2×0.77887892977036-π/2
    1.55775785954072-1.57079632675     		φ = -0.01303847
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01898301} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 1.087646°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.01303847 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -0.747049°
  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 32966 KachelY 32904 0.01898301 -0.01303847 1.087646 -0.747049
    Oben rechts KachelX + 1 32967 KachelY 32904 0.01907889 -0.01303847 1.093140 -0.747049
    Unten links KachelX 32966 KachelY + 1 32905 0.01898301 -0.01313433 1.087646 -0.752542
    Unten rechts KachelX + 1 32967 KachelY + 1 32905 0.01907889 -0.01313433 1.093140 -0.752542
  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(-0.01303847--0.01313433) × R
    9.58599999999997e-05 × 6371000     		dl = 610.724059999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.01303847--0.01313433) × R
    9.58599999999997e-05 × 6371000     		dr = 610.724059999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01898301-0.01907889) × cos(-0.01303847) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999915000354213 × 6371000     		do = 610.799557840569m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01898301-0.01907889) × cos(-0.01313433) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999913745927715 × 6371000     		du = 610.798791572286m
  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(-0.01303847)-sin(-0.01313433))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999915000354213-0.999913745927715)×R²
    abs(0.01907889-0.01898301)×1.25442649856478e-06×R²
    9.58799999999996e-05×1.25442649856478e-06×6371000²
    9.58799999999996e-05×1.25442649856478e-06×40589641000000     		ar = 373029.75210701m²