Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33320 / 32200
↖ ↑ ↗
← N  3.118576°
E  3.032227°		 ← 609.88 m → N  3.118576°
E  3.037720°		 →
↑
609.90 m
↓
↑
609.90 m
↓
N  3.113091°
E  3.032227°		 ← 609.89 m →
371 966 m²		 N  3.113091°
E  3.037720°
↙ ↓ ↘

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 33320 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32200 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.508430480957031 y=0.491340637207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.508430480957031 × 216)
    floor (0.508430480957031 × 65536)
    floor (33320.5)     		tx = 33320
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.491340637207031 × 216)
    floor (0.491340637207031 × 65536)
    floor (32200.5)     		ty = 32200
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33320 / 32200 ti = "16/33320/32200"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33320/32200.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33320 ÷ 216
    33320 ÷ 65536     		x = 0.5084228515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32200 ÷ 216
    32200 ÷ 65536     		y = 0.4913330078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5084228515625 × 2 - 1) × π
    0.016845703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.05292234
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4913330078125 × 2 - 1) × π
    0.017333984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.0544563179683838
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05292234} λ = 0.05292234}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0544563179683838))-π/2
    2×atan(1.05596634865083)-π/2
    2×0.812612874875288-π/2
    1.62522574975058-1.57079632675     		φ = 0.05442942
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05292234} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.032227°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.05442942 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 3.118576°
  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 33320 KachelY 32200 0.05292234 0.05442942 3.032227 3.118576
    Oben rechts KachelX + 1 33321 KachelY 32200 0.05301821 0.05442942 3.037720 3.118576
    Unten links KachelX 33320 KachelY + 1 32201 0.05292234 0.05433369 3.032227 3.113091
    Unten rechts KachelX + 1 33321 KachelY + 1 32201 0.05301821 0.05433369 3.037720 3.113091
  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(0.05442942-0.05433369) × R
    9.57300000000022e-05 × 6371000     		dl = 609.895830000014m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.05442942-0.05433369) × R
    9.57300000000022e-05 × 6371000     		dr = 609.895830000014m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05292234-0.05301821) × cos(0.05442942) × R
    9.58700000000048e-05 × 0.998519084781961 × 6371000     		do = 609.883245096446m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05292234-0.05301821) × cos(0.05433369) × R
    9.58700000000048e-05 × 0.998524288162629 × 6371000     		du = 609.88642325772m
  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(0.05442942)-sin(0.05433369))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998519084781961-0.998524288162629)×R²
    abs(0.05301821-0.05292234)×5.2033806670071e-06×R²
    9.58700000000048e-05×5.2033806670071e-06×6371000²
    9.58700000000048e-05×5.2033806670071e-06×40589641000000     		ar = 371966.21742891m²