Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 11410 / 23703
↖ ↑ ↗
← S 62.385278°
W 54.645996°		 ← 566.23 m → S 62.385278°
W 54.635010°		 →
↑
566.19 m
↓
↑
566.19 m
↓
S 62.390370°
W 54.645996°		 ← 566.13 m →
320 567 m²		 S 62.390370°
W 54.635010°
↙ ↓ ↘

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 11410 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23703 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.348220825195312 y=0.723373413085938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.348220825195312 × 215)
    floor (0.348220825195312 × 32768)
    floor (11410.5)     		tx = 11410
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.723373413085938 × 215)
    floor (0.723373413085938 × 32768)
    floor (23703.5)     		ty = 23703
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 11410 / 23703 ti = "15/11410/23703"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/11410/23703.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 11410 ÷ 215
    11410 ÷ 32768     		x = 0.34820556640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23703 ÷ 215
    23703 ÷ 32768     		y = 0.723358154296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.34820556640625 × 2 - 1) × π
    -0.3035888671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.95375255
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.723358154296875 × 2 - 1) × π
    -0.44671630859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.40340067327676
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.95375255} λ = -0.95375255}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.40340067327676))-π/2
    2×atan(0.245759792516241)-π/2
    2×0.240983915297637-π/2
    0.481967830595273-1.57079632675     		φ = -1.08882850
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.95375255} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -54.645996°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.08882850 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.385278°
  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 11410 KachelY 23703 -0.95375255 -1.08882850 -54.645996 -62.385278
    Oben rechts KachelX + 1 11411 KachelY 23703 -0.95356081 -1.08882850 -54.635010 -62.385278
    Unten links KachelX 11410 KachelY + 1 23704 -0.95375255 -1.08891737 -54.645996 -62.390370
    Unten rechts KachelX + 1 11411 KachelY + 1 23704 -0.95356081 -1.08891737 -54.635010 -62.390370
  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(-1.08882850--1.08891737) × R
    8.88700000001297e-05 × 6371000     		dl = 566.190770000826m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.08882850--1.08891737) × R
    8.88700000001297e-05 × 6371000     		dr = 566.190770000826m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.95375255--0.95356081) × cos(-1.08882850) × R
    0.000191739999999996 × 0.46352373270774 × 6371000     		do = 566.22925408526m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.95375255--0.95356081) × cos(-1.08891737) × R
    0.000191739999999996 × 0.463444984547496 × 6371000     		du = 566.133057258887m
  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(-1.08882850)-sin(-1.08891737))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.46352373270774-0.463444984547496)×R²
    abs(-0.95356081--0.95375255)×7.87481602431694e-05×R²
    0.000191739999999996×7.87481602431694e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.87481602431694e-05×40589641000000     		ar = 320566.544700578m²