Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 12888 / 21112
↖ ↑ ↗
← S 46.012224°
W 38.408203°		 ← 848.39 m → S 46.012224°
W 38.397217°		 →
↑
848.36 m
↓
↑
848.36 m
↓
S 46.019853°
W 38.408203°		 ← 848.27 m →
719 693 m²		 S 46.019853°
W 38.397217°
↙ ↓ ↘

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 12888 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21112 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.393325805664062 y=0.644302368164062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.393325805664062 × 215)
    floor (0.393325805664062 × 32768)
    floor (12888.5)     		tx = 12888
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.644302368164062 × 215)
    floor (0.644302368164062 × 32768)
    floor (21112.5)     		ty = 21112
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 12888 / 21112 ti = "15/12888/21112"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/12888/21112.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12888 ÷ 215
    12888 ÷ 32768     		x = 0.393310546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21112 ÷ 215
    21112 ÷ 32768     		y = 0.644287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.393310546875 × 2 - 1) × π
    -0.21337890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.67034960
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.644287109375 × 2 - 1) × π
    -0.28857421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.906582645614502
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.67034960} λ = -0.67034960}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.906582645614502))-π/2
    2×atan(0.403902145037116)-π/2
    2×0.383865762314614-π/2
    0.767731524629227-1.57079632675     		φ = -0.80306480
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.67034960} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -38.408203°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.80306480 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.012224°
  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 12888 KachelY 21112 -0.67034960 -0.80306480 -38.408203 -46.012224
    Oben rechts KachelX + 1 12889 KachelY 21112 -0.67015786 -0.80306480 -38.397217 -46.012224
    Unten links KachelX 12888 KachelY + 1 21113 -0.67034960 -0.80319796 -38.408203 -46.019853
    Unten rechts KachelX + 1 12889 KachelY + 1 21113 -0.67015786 -0.80319796 -38.397217 -46.019853
  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(-0.80306480--0.80319796) × R
    0.000133159999999966 × 6371000     		dl = 848.36235999978m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.80306480--0.80319796) × R
    0.000133159999999966 × 6371000     		dr = 848.36235999978m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.67034960--0.67015786) × cos(-0.80306480) × R
    0.000191739999999996 × 0.694504887761444 × 6371000     		do = 848.390183299807m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.67034960--0.67015786) × cos(-0.80319796) × R
    0.000191739999999996 × 0.694409074584279 × 6371000     		du = 848.273140266173m
  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(-0.80306480)-sin(-0.80319796))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.694504887761444-0.694409074584279)×R²
    abs(-0.67015786--0.67034960)×9.58131771651161e-05×R²
    0.000191739999999996×9.58131771651161e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.58131771651161e-05×40589641000000     		ar = 719692.651716222m²