Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 12033 / 13595
↖ ↑ ↗
← N 29.276816°
W 47.801514°		 ← 1 065.60 m → N 29.276816°
W 47.790527°		 →
↑
1 065.61 m
↓
↑
1 065.61 m
↓
N 29.267233°
W 47.801514°		 ← 1 065.70 m →
1 135 567 m²		 N 29.267233°
W 47.790527°
↙ ↓ ↘

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 12033 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13595 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.367233276367188 y=0.414901733398438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.367233276367188 × 215)
    floor (0.367233276367188 × 32768)
    floor (12033.5)     		tx = 12033
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.414901733398438 × 215)
    floor (0.414901733398438 × 32768)
    floor (13595.5)     		ty = 13595
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 12033 / 13595 ti = "15/12033/13595"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/12033/13595.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12033 ÷ 215
    12033 ÷ 32768     		x = 0.367218017578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13595 ÷ 215
    13595 ÷ 32768     		y = 0.414886474609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.367218017578125 × 2 - 1) × π
    -0.26556396484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.83429380
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.414886474609375 × 2 - 1) × π
    0.17022705078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.534784052161346
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.83429380} λ = -0.83429380}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.534784052161346))-π/2
    2×atan(1.70707956230594)-π/2
    2×1.04088658310662-π/2
    2.08177316621323-1.57079632675     		φ = 0.51097684
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.83429380} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -47.801514°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.51097684 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 29.276816°
  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 12033 KachelY 13595 -0.83429380 0.51097684 -47.801514 29.276816
    Oben rechts KachelX + 1 12034 KachelY 13595 -0.83410205 0.51097684 -47.790527 29.276816
    Unten links KachelX 12033 KachelY + 1 13596 -0.83429380 0.51080958 -47.801514 29.267233
    Unten rechts KachelX + 1 12034 KachelY + 1 13596 -0.83410205 0.51080958 -47.790527 29.267233
  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(0.51097684-0.51080958) × R
    0.000167260000000002 × 6371000     		dl = 1065.61346000002m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.51097684-0.51080958) × R
    0.000167260000000002 × 6371000     		dr = 1065.61346000002m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.83429380--0.83410205) × cos(0.51097684) × R
    0.000191749999999935 × 0.872267220266224 × 6371000     		do = 1065.59587276525m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.83429380--0.83410205) × cos(0.51080958) × R
    0.000191749999999935 × 0.872349003146403 × 6371000     		du = 1065.69578194166m
  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(0.51097684)-sin(0.51080958))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.872267220266224-0.872349003146403)×R²
    abs(-0.83410205--0.83429380)×8.17828801785714e-05×R²
    0.000191749999999935×8.17828801785714e-05×6371000²
    0.000191749999999935×8.17828801785714e-05×40589641000000     		ar = 1135566.53986842m²