Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

Tele ← 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 → Makro
16 / 36818 / 36912
S 22.187405°
E 22.247315°
← 565.56 m → S 22.187405°
E 22.252808°

565.55 m

565.55 m
S 22.192491°
E 22.247315°
← 565.54 m →
319 849 m²
S 22.192491°
E 22.252808°

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 36818 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36912 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.561805725097656 y=0.563240051269531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.561805725097656 × 216)
    floor (0.561805725097656 × 65536)
    floor (36818.5)
    tx = 36818
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.563240051269531 × 216)
    floor (0.563240051269531 × 65536)
    floor (36912.5)
    ty = 36912
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36818 / 36912 ti = "16/36818/36912"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36818/36912.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36818 ÷ 216
    36818 ÷ 65536
    x = 0.561798095703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36912 ÷ 216
    36912 ÷ 65536
    y = 0.563232421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)
    +(x × 2 - 1) × π +(0.561798095703125 × 2 - 1) × π
    0.12359619140625 × 3.1415926535
    Λ = 0.38828889
    Breite (Φ)
    (Merkator)
    -(y × 2 - 1) × π -(0.563232421875 × 2 - 1) × π
    -0.12646484375 × 3.1415926535
    Φ = -0.397301024051025
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.38828889} λ = 0.38828889}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.397301024051025))-π/2
    2×atan(0.672131667379498)-π/2
    2×0.591776528616039-π/2
    1.18355305723208-1.57079632675
    φ = -0.38724327
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.38828889} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.247315°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38724327 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -22.187405°
  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 36818 KachelY 36912 0.38828889 -0.38724327 22.247315 -22.187405
    Oben rechts KachelX + 1 36819 KachelY 36912 0.38838476 -0.38724327 22.252808 -22.187405
    Unten links KachelX 36818 KachelY + 1 36913 0.38828889 -0.38733204 22.247315 -22.192491
    Unten rechts KachelX + 1 36819 KachelY + 1 36913 0.38838476 -0.38733204 22.252808 -22.192491
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOLUL) × R abs(-0.38724327--0.38733204) × R
    8.87700000000158e-05 × 6371000
    dl = 565.553670000101m
    Rechte Seite abs(φORUR) × R abs(-0.38724327--0.38733204) × R
    8.87700000000158e-05 × 6371000
    dr = 565.553670000101m
    Obere Seite abs(λOLOR) × cos(φOL) × R abs(0.38828889-0.38838476) × cos(-0.38724327) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.925953620890592 × 6371000
    do = 565.561147227177m
    Untere Seite abs(λULUR) × cos(φUL) × R abs(0.38828889-0.38838476) × cos(-0.38733204) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.925920094383717 × 6371000
    du = 565.540669646808m
  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(λ12)×abs(sinφ1-sinφ2)× abs(λ12)×abs(sin(-0.38724327)-sin(-0.38733204))×
    abs(λ12)×abs(0.925953620890592-0.925920094383717)×
    abs(0.38838476-0.38828889)×3.35265068741597e-05×
    9.58699999999979e-05×3.35265068741597e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.35265068741597e-05×40589641000000
    ar = 319849.392048505m²