Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1161 / 828
↖ ↑ ↗
← N 32.546813°
E 24.082031°		 ← 16.476 km → N 32.546813°
E 24.257813°		 →
↑
16.490 km
↓
↑
16.490 km
↓
N 32.398516°
E 24.082031°		 ← 16.503 km →
271.918 km²		 N 32.398516°
E 24.257813°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 1161 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 828 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567138671875 y=0.404541015625 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567138671875 × 211)
    floor (0.567138671875 × 2048)
    floor (1161.5)     		tx = 1161
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.404541015625 × 211)
    floor (0.404541015625 × 2048)
    floor (828.5)     		ty = 828
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1161 / 828 ti = "11/1161/828"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1161/828.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1161 ÷ 211
    1161 ÷ 2048     		x = 0.56689453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 828 ÷ 211
    828 ÷ 2048     		y = 0.404296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56689453125 × 2 - 1) × π
    0.1337890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42031074
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.404296875 × 2 - 1) × π
    0.19140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.601320468833984
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42031074} λ = 0.42031074}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.601320468833984))-π/2
    2×atan(1.82452644073542)-π/2
    2×1.06942268884486-π/2
    2.13884537768971-1.57079632675     		φ = 0.56804905
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42031074} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.082031°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.56804905 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 32.546813°
  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 1161 KachelY 828 0.42031074 0.56804905 24.082031 32.546813
    Oben rechts KachelX + 1 1162 KachelY 828 0.42337870 0.56804905 24.257813 32.546813
    Unten links KachelX 1161 KachelY + 1 829 0.42031074 0.56546077 24.082031 32.398516
    Unten rechts KachelX + 1 1162 KachelY + 1 829 0.42337870 0.56546077 24.257813 32.398516
  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(0.56804905-0.56546077) × R
    0.00258828000000011 × 6371000     		dl = 16489.9318800007m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.56804905-0.56546077) × R
    0.00258828000000011 × 6371000     		dr = 16489.9318800007m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42031074-0.42337870) × cos(0.56804905) × R
    0.00306795999999998 × 0.842952167416165 × 6371000     		do = 16476.3204394801m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42031074-0.42337870) × cos(0.56546077) × R
    0.00306795999999998 × 0.844341807229663 × 6371000     		du = 16503.4823019768m
  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(0.56804905)-sin(0.56546077))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.842952167416165-0.844341807229663)×R²
    abs(0.42337870-0.42031074)×0.00138963981349849×R²
    0.00306795999999998×0.00138963981349849×6371000²
    0.00306795999999998×0.00138963981349849×40589641000000     		ar = 271917502.113581m²