Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 11093 / 23940
↖ ↑ ↗
← S 63.568120°
W 58.128662°		 ← 543.76 m → S 63.568120°
W 58.117676°		 →
↑
543.76 m
↓
↑
543.76 m
↓
S 63.573011°
W 58.128662°		 ← 543.67 m →
295 654 m²		 S 63.573011°
W 58.117676°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 11093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23940 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.338546752929688 y=0.730606079101562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.338546752929688 × 215)
    floor (0.338546752929688 × 32768)
    floor (11093.5)     		tx = 11093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730606079101562 × 215)
    floor (0.730606079101562 × 32768)
    floor (23940.5)     		ty = 23940
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 11093 / 23940 ti = "15/11093/23940"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/11093/23940.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 11093 ÷ 215
    11093 ÷ 32768     		x = 0.338531494140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23940 ÷ 215
    23940 ÷ 32768     		y = 0.7305908203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.338531494140625 × 2 - 1) × π
    -0.32293701171875 × 3.1415926535     		Λ = -1.01453654
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7305908203125 × 2 - 1) × π
    -0.461181640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.44884485411658
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.01453654} λ = -1.01453654}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44884485411658))-π/2
    2×atan(0.234841407557581)-π/2
    2×0.230661662558408-π/2
    0.461323325116816-1.57079632675     		φ = -1.10947300
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.01453654} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -58.128662°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10947300 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.568120°
  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 11093 KachelY 23940 -1.01453654 -1.10947300 -58.128662 -63.568120
    Oben rechts KachelX + 1 11094 KachelY 23940 -1.01434480 -1.10947300 -58.117676 -63.568120
    Unten links KachelX 11093 KachelY + 1 23941 -1.01453654 -1.10955835 -58.128662 -63.573011
    Unten rechts KachelX + 1 11094 KachelY + 1 23941 -1.01434480 -1.10955835 -58.117676 -63.573011
  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(-1.10947300--1.10955835) × R
    8.5349999999984e-05 × 6371000     		dl = 543.764849999898m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10947300--1.10955835) × R
    8.5349999999984e-05 × 6371000     		dr = 543.764849999898m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.01453654--1.01434480) × cos(-1.10947300) × R
    0.000191739999999996 × 0.445133488179513 × 6371000     		do = 543.76418119496m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.01453654--1.01434480) × cos(-1.10955835) × R
    0.000191739999999996 × 0.445057058686714 × 6371000     		du = 543.670816796022m
  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(-1.10947300)-sin(-1.10955835))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.445133488179513-0.445057058686714)×R²
    abs(-1.01434480--1.01453654)×7.64294927992903e-05×R²
    0.000191739999999996×7.64294927992903e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.64294927992903e-05×40589641000000     		ar = 295654.464463795m²