Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 10253 / 14355
↖ ↑ ↗
← N 70.577938°
W123.678589°		 ← 203.10 m → N 70.577938°
W123.673096°		 →
↑
203.11 m
↓
↑
203.11 m
↓
N 70.576112°
W123.678589°		 ← 203.12 m →
41 253 m²		 N 70.576112°
W123.673096°
↙ ↓ ↘

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 10253 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14355 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.156455993652344 y=0.219047546386719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.156455993652344 × 216)
    floor (0.156455993652344 × 65536)
    floor (10253.5)     		tx = 10253
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.219047546386719 × 216)
    floor (0.219047546386719 × 65536)
    floor (14355.5)     		ty = 14355
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 10253 / 14355 ti = "16/10253/14355"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/10253/14355.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10253 ÷ 216
    10253 ÷ 65536     		x = 0.156448364257812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14355 ÷ 216
    14355 ÷ 65536     		y = 0.219039916992188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.156448364257812 × 2 - 1) × π
    -0.687103271484375 × 3.1415926535     		Λ = -2.15859859
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.219039916992188 × 2 - 1) × π
    0.561920166015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.76532426540819
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.15859859} λ = -2.15859859}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.76532426540819))-π/2
    2×atan(5.84346688507933)-π/2
    2×1.40130686586804-π/2
    2.80261373173609-1.57079632675     		φ = 1.23181740
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.15859859} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -123.678589°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23181740 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.577938°
  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 10253 KachelY 14355 -2.15859859 1.23181740 -123.678589 70.577938
    Oben rechts KachelX + 1 10254 KachelY 14355 -2.15850272 1.23181740 -123.673096 70.577938
    Unten links KachelX 10253 KachelY + 1 14356 -2.15859859 1.23178552 -123.678589 70.576112
    Unten rechts KachelX + 1 10254 KachelY + 1 14356 -2.15850272 1.23178552 -123.673096 70.576112
  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(1.23181740-1.23178552) × R
    3.18799999998731e-05 × 6371000     		dl = 203.107479999192m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23181740-1.23178552) × R
    3.18799999998731e-05 × 6371000     		dr = 203.107479999192m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.15859859--2.15850272) × cos(1.23181740) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.332524296934907 × 6371000     		do = 203.101773795685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.15859859--2.15850272) × cos(1.23178552) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.332554362624601 × 6371000     		du = 203.120137551247m
  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(1.23181740)-sin(1.23178552))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.332524296934907-0.332554362624601)×R²
    abs(-2.15850272--2.15859859)×3.00656896941587e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.00656896941587e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.00656896941587e-05×40589641000000     		ar = 41253.3543705763m²