Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 11106 / 23900
↖ ↑ ↗
← S 63.371832°
W 57.985840°		 ← 547.51 m → S 63.371832°
W 57.974854°		 →
↑
547.46 m
↓
↑
547.46 m
↓
S 63.376756°
W 57.985840°		 ← 547.41 m →
299 713 m²		 S 63.376756°
W 57.974854°
↙ ↓ ↘

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 11106 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23900 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.338943481445312 y=0.729385375976562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.338943481445312 × 215)
    floor (0.338943481445312 × 32768)
    floor (11106.5)     		tx = 11106
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.729385375976562 × 215)
    floor (0.729385375976562 × 32768)
    floor (23900.5)     		ty = 23900
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 11106 / 23900 ti = "15/11106/23900"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/11106/23900.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 11106 ÷ 215
    11106 ÷ 32768     		x = 0.33892822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23900 ÷ 215
    23900 ÷ 32768     		y = 0.7293701171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.33892822265625 × 2 - 1) × π
    -0.3221435546875 × 3.1415926535     		Λ = -1.01204382
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7293701171875 × 2 - 1) × π
    -0.458740234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.44117495017737
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.01204382} λ = -1.01204382}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44117495017737))-π/2
    2×atan(0.236649543846327)-π/2
    2×0.232374600368121-π/2
    0.464749200736243-1.57079632675     		φ = -1.10604713
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.01204382} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -57.985840°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10604713 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.371832°
  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 11106 KachelY 23900 -1.01204382 -1.10604713 -57.985840 -63.371832
    Oben rechts KachelX + 1 11107 KachelY 23900 -1.01185208 -1.10604713 -57.974854 -63.371832
    Unten links KachelX 11106 KachelY + 1 23901 -1.01204382 -1.10613306 -57.985840 -63.376756
    Unten rechts KachelX + 1 11107 KachelY + 1 23901 -1.01185208 -1.10613306 -57.974854 -63.376756
  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(-1.10604713--1.10613306) × R
    8.59299999997898e-05 × 6371000     		dl = 547.460029998661m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10604713--1.10613306) × R
    8.59299999997898e-05 × 6371000     		dr = 547.460029998661m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.01204382--1.01185208) × cos(-1.10604713) × R
    0.000191739999999996 × 0.448198614031139 × 6371000     		do = 547.508463962328m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.01204382--1.01185208) × cos(-1.10613306) × R
    0.000191739999999996 × 0.448121796627583 × 6371000     		du = 547.414625701097m
  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(-1.10604713)-sin(-1.10613306))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.448198614031139-0.448121796627583)×R²
    abs(-1.01185208--1.01204382)×7.68174035562508e-05×R²
    0.000191739999999996×7.68174035562508e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.68174035562508e-05×40589641000000     		ar = 299713.313940821m²