Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 13308 / 23500
↖ ↑ ↗
← S 61.333540°
W 33.793945°		 ← 586 m → S 61.333540°
W 33.782959°		 →
↑
585.94 m
↓
↑
585.94 m
↓
S 61.338809°
W 33.793945°		 ← 585.90 m →
343 334 m²		 S 61.338809°
W 33.782959°
↙ ↓ ↘

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 13308 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23500 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.406143188476562 y=0.717178344726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.406143188476562 × 215)
    floor (0.406143188476562 × 32768)
    floor (13308.5)     		tx = 13308
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.717178344726562 × 215)
    floor (0.717178344726562 × 32768)
    floor (23500.5)     		ty = 23500
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 13308 / 23500 ti = "15/13308/23500"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/13308/23500.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13308 ÷ 215
    13308 ÷ 32768     		x = 0.4061279296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23500 ÷ 215
    23500 ÷ 32768     		y = 0.7171630859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4061279296875 × 2 - 1) × π
    -0.187744140625 × 3.1415926535     		Λ = -0.58981561
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7171630859375 × 2 - 1) × π
    -0.434326171875 × 3.1415926535     		Φ = -1.36447591078528
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.58981561} λ = -0.58981561}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.36447591078528))-π/2
    2×atan(0.255514553324781)-π/2
    2×0.250162058806051-π/2
    0.500324117612102-1.57079632675     		φ = -1.07047221
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.58981561} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.793945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07047221 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.333540°
  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 13308 KachelY 23500 -0.58981561 -1.07047221 -33.793945 -61.333540
    Oben rechts KachelX + 1 13309 KachelY 23500 -0.58962387 -1.07047221 -33.782959 -61.333540
    Unten links KachelX 13308 KachelY + 1 23501 -0.58981561 -1.07056418 -33.793945 -61.338809
    Unten rechts KachelX + 1 13309 KachelY + 1 23501 -0.58962387 -1.07056418 -33.782959 -61.338809
  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(-1.07047221--1.07056418) × R
    9.19700000001633e-05 × 6371000     		dl = 585.94087000104m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07047221--1.07056418) × R
    9.19700000001633e-05 × 6371000     		dr = 585.94087000104m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.58981561--0.58962387) × cos(-1.07047221) × R
    0.000191739999999996 × 0.479709952664207 × 6371000     		do = 586.00194446914m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.58981561--0.58962387) × cos(-1.07056418) × R
    0.000191739999999996 × 0.47962925366274 × 6371000     		du = 585.903364542846m
  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(-1.07047221)-sin(-1.07056418))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.479709952664207-0.47962925366274)×R²
    abs(-0.58962387--0.58981561)×8.0699001466733e-05×R²
    0.000191739999999996×8.0699001466733e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.0699001466733e-05×40589641000000     		ar = 343333.608403071m²