Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14424 / 21711
↖ ↑ ↗
← S 50.394512°
W 21.533203°		 ← 778.75 m → S 50.394512°
W 21.522217°		 →
↑
778.73 m
↓
↑
778.73 m
↓
S 50.401515°
W 21.533203°		 ← 778.64 m →
606 390 m²		 S 50.401515°
W 21.522217°
↙ ↓ ↘

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 14424 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21711 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.440200805664062 y=0.662582397460938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.440200805664062 × 215)
    floor (0.440200805664062 × 32768)
    floor (14424.5)     		tx = 14424
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.662582397460938 × 215)
    floor (0.662582397460938 × 32768)
    floor (21711.5)     		ty = 21711
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14424 / 21711 ti = "15/14424/21711"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14424/21711.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14424 ÷ 215
    14424 ÷ 32768     		x = 0.440185546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21711 ÷ 215
    21711 ÷ 32768     		y = 0.662567138671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.440185546875 × 2 - 1) × π
    -0.11962890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.37582529
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.662567138671875 × 2 - 1) × π
    -0.32513427734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.02143945710416
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37582529} λ = -0.37582529}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.02143945710416))-π/2
    2×atan(0.36007625262852)-π/2
    2×0.345623083038686-π/2
    0.691246166077373-1.57079632675     		φ = -0.87955016
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37582529} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.533203°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87955016 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.394512°
  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 14424 KachelY 21711 -0.37582529 -0.87955016 -21.533203 -50.394512
    Oben rechts KachelX + 1 14425 KachelY 21711 -0.37563355 -0.87955016 -21.522217 -50.394512
    Unten links KachelX 14424 KachelY + 1 21712 -0.37582529 -0.87967239 -21.533203 -50.401515
    Unten rechts KachelX + 1 14425 KachelY + 1 21712 -0.37563355 -0.87967239 -21.522217 -50.401515
  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(-0.87955016--0.87967239) × R
    0.000122230000000001 × 6371000     		dl = 778.727330000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87955016--0.87967239) × R
    0.000122230000000001 × 6371000     		dr = 778.727330000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37582529--0.37563355) × cos(-0.87955016) × R
    0.000191739999999996 × 0.637497788898486 × 6371000     		do = 778.751705722456m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37582529--0.37563355) × cos(-0.87967239) × R
    0.000191739999999996 × 0.637403611766001 × 6371000     		du = 778.636661240987m
  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(-0.87955016)-sin(-0.87967239))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.637497788898486-0.637403611766001)×R²
    abs(-0.37563355--0.37582529)×9.41771324840524e-05×R²
    0.000191739999999996×9.41771324840524e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.41771324840524e-05×40589641000000     		ar = 606390.443143807m²