Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 13973 / 10934
↖ ↑ ↗
← N 51.248163°
W 26.488037°		 ← 764.68 m → N 51.248163°
W 26.477051°		 →
↑
764.71 m
↓
↑
764.71 m
↓
N 51.241286°
W 26.488037°		 ← 764.80 m →
584 805 m²		 N 51.241286°
W 26.477051°
↙ ↓ ↘

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 13973 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10934 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.426437377929688 y=0.333694458007812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.426437377929688 × 215)
    floor (0.426437377929688 × 32768)
    floor (13973.5)     		tx = 13973
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.333694458007812 × 215)
    floor (0.333694458007812 × 32768)
    floor (10934.5)     		ty = 10934
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 13973 / 10934 ti = "15/13973/10934"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/13973/10934.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13973 ÷ 215
    13973 ÷ 32768     		x = 0.426422119140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10934 ÷ 215
    10934 ÷ 32768     		y = 0.33367919921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.426422119140625 × 2 - 1) × π
    -0.14715576171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.46230346
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.33367919921875 × 2 - 1) × π
    0.3326416015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.04502441171722
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.46230346} λ = -0.46230346}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.04502441171722))-π/2
    2×atan(2.84346793673973)-π/2
    2×1.23262275475049-π/2
    2.46524550950098-1.57079632675     		φ = 0.89444918
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.46230346} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -26.488037°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.89444918 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 51.248163°
  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 13973 KachelY 10934 -0.46230346 0.89444918 -26.488037 51.248163
    Oben rechts KachelX + 1 13974 KachelY 10934 -0.46211171 0.89444918 -26.477051 51.248163
    Unten links KachelX 13973 KachelY + 1 10935 -0.46230346 0.89432915 -26.488037 51.241286
    Unten rechts KachelX + 1 13974 KachelY + 1 10935 -0.46211171 0.89432915 -26.477051 51.241286
  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(0.89444918-0.89432915) × R
    0.000120029999999938 × 6371000     		dl = 764.711129999603m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.89444918-0.89432915) × R
    0.000120029999999938 × 6371000     		dr = 764.711129999603m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.46230346--0.46211171) × cos(0.89444918) × R
    0.000191749999999991 × 0.625948476243417 × 6371000     		do = 764.683227056613m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.46230346--0.46211171) × cos(0.89432915) × R
    0.000191749999999991 × 0.626042078859788 × 6371000     		du = 764.797575686675m
  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(0.89444918)-sin(0.89432915))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.625948476243417-0.626042078859788)×R²
    abs(-0.46211171--0.46230346)×9.36026163714798e-05×R²
    0.000191749999999991×9.36026163714798e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.36026163714798e-05×40589641000000     		ar = 584805.497191187m²