Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 10246 / 6151
↖ ↑ ↗
← N 81.087258°
W123.717041°		 ← 94.64 m → N 81.087258°
W123.711548°		 →
↑
94.61 m
↓
↑
94.61 m
↓
N 81.086408°
W123.717041°		 ← 94.65 m →
8 954 m²		 N 81.086408°
W123.711548°
↙ ↓ ↘

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 10246 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6151 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.156349182128906 y=0.0938644409179688 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.156349182128906 × 216)
    floor (0.156349182128906 × 65536)
    floor (10246.5)     		tx = 10246
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0938644409179688 × 216)
    floor (0.0938644409179688 × 65536)
    floor (6151.5)     		ty = 6151
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 10246 / 6151 ti = "16/10246/6151"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/10246/6151.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10246 ÷ 216
    10246 ÷ 65536     		x = 0.156341552734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6151 ÷ 216
    6151 ÷ 65536     		y = 0.0938568115234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.156341552734375 × 2 - 1) × π
    -0.68731689453125 × 3.1415926535     		Λ = -2.15926971
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0938568115234375 × 2 - 1) × π
    0.812286376953125 × 3.1415926535     		Φ = 2.55187291437407
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.15926971} λ = -2.15926971}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.55187291437407))-π/2
    2×atan(12.8311128678899)-π/2
    2×1.49301798392213-π/2
    2.98603596784425-1.57079632675     		φ = 1.41523964
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.15926971} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -123.717041°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41523964 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.087258°
  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 10246 KachelY 6151 -2.15926971 1.41523964 -123.717041 81.087258
    Oben rechts KachelX + 1 10247 KachelY 6151 -2.15917383 1.41523964 -123.711548 81.087258
    Unten links KachelX 10246 KachelY + 1 6152 -2.15926971 1.41522479 -123.717041 81.086408
    Unten rechts KachelX + 1 10247 KachelY + 1 6152 -2.15917383 1.41522479 -123.711548 81.086408
  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(1.41523964-1.41522479) × R
    1.48500000001217e-05 × 6371000     		dl = 94.6093500007754m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41523964-1.41522479) × R
    1.48500000001217e-05 × 6371000     		dr = 94.6093500007754m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.15926971--2.15917383) × cos(1.41523964) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.154930088313913 × 6371000     		do = 94.6392737430221m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.15926971--2.15917383) × cos(1.41522479) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.154944758989559 × 6371000     		du = 94.6482353469532m
  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(1.41523964)-sin(1.41522479))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.154930088313913-0.154944758989559)×R²
    abs(-2.15917383--2.15926971)×1.46706756462001e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.46706756462001e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.46706756462001e-05×40589641000000     		ar = 8954.18409962946m²