Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 13240 / 25576
↖ ↑ ↗
← S 70.524897°
W 34.541016°		 ← 407.29 m → S 70.524897°
W 34.530029°		 →
↑
407.23 m
↓
↑
407.23 m
↓
S 70.528560°
W 34.541016°		 ← 407.22 m →
165 848 m²		 S 70.528560°
W 34.530029°
↙ ↓ ↘

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 13240 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25576 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.404067993164062 y=0.780532836914062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.404067993164062 × 215)
    floor (0.404067993164062 × 32768)
    floor (13240.5)     		tx = 13240
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.780532836914062 × 215)
    floor (0.780532836914062 × 32768)
    floor (25576.5)     		ty = 25576
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 13240 / 25576 ti = "15/13240/25576"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/13240/25576.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13240 ÷ 215
    13240 ÷ 32768     		x = 0.404052734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25576 ÷ 215
    25576 ÷ 32768     		y = 0.780517578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.404052734375 × 2 - 1) × π
    -0.19189453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.60285445
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.780517578125 × 2 - 1) × π
    -0.56103515625 × 3.1415926535     		Φ = -1.76254392523022
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.60285445} λ = -0.60285445}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.76254392523022))-π/2
    2×atan(0.171607750780423)-π/2
    2×0.169952332774346-π/2
    0.339904665548691-1.57079632675     		φ = -1.23089166
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.60285445} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -34.541016°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23089166 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.524897°
  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 13240 KachelY 25576 -0.60285445 -1.23089166 -34.541016 -70.524897
    Oben rechts KachelX + 1 13241 KachelY 25576 -0.60266270 -1.23089166 -34.530029 -70.524897
    Unten links KachelX 13240 KachelY + 1 25577 -0.60285445 -1.23095558 -34.541016 -70.528560
    Unten rechts KachelX + 1 13241 KachelY + 1 25577 -0.60266270 -1.23095558 -34.530029 -70.528560
  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(-1.23089166--1.23095558) × R
    6.39200000001061e-05 × 6371000     		dl = 407.234320000676m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23089166--1.23095558) × R
    6.39200000001061e-05 × 6371000     		dr = 407.234320000676m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.60285445--0.60266270) × cos(-1.23089166) × R
    0.000191750000000046 × 0.333397214801624 × 6371000     		do = 407.291123442443m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.60285445--0.60266270) × cos(-1.23095558) × R
    0.000191750000000046 × 0.333336951210457 × 6371000     		du = 407.217503074127m
  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(-1.23089166)-sin(-1.23095558))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.333397214801624-0.333336951210457)×R²
    abs(-0.60266270--0.60285445)×6.02635911671201e-05×R²
    0.000191750000000046×6.02635911671201e-05×6371000²
    0.000191750000000046×6.02635911671201e-05×40589641000000     		ar = 165847.933383376m²