Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14568 / 21576
↖ ↑ ↗
← S 49.439557°
W 19.951172°		 ← 794.37 m → S 49.439557°
W 19.940185°		 →
↑
794.27 m
↓
↑
794.27 m
↓
S 49.446700°
W 19.951172°		 ← 794.26 m →
630 901 m²		 S 49.446700°
W 19.940185°
↙ ↓ ↘

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 14568 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21576 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444595336914062 y=0.658462524414062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444595336914062 × 215)
    floor (0.444595336914062 × 32768)
    floor (14568.5)     		tx = 14568
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.658462524414062 × 215)
    floor (0.658462524414062 × 32768)
    floor (21576.5)     		ty = 21576
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14568 / 21576 ti = "15/14568/21576"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14568/21576.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14568 ÷ 215
    14568 ÷ 32768     		x = 0.444580078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21576 ÷ 215
    21576 ÷ 32768     		y = 0.658447265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444580078125 × 2 - 1) × π
    -0.11083984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34821364
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.658447265625 × 2 - 1) × π
    -0.31689453125 × 3.1415926535     		Φ = -0.995553531309326
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34821364} λ = -0.34821364}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.995553531309326))-π/2
    2×atan(0.369518847672323)-π/2
    2×0.353956638576303-π/2
    0.707913277152607-1.57079632675     		φ = -0.86288305
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34821364} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.951172°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.86288305 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.439557°
  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 14568 KachelY 21576 -0.34821364 -0.86288305 -19.951172 -49.439557
    Oben rechts KachelX + 1 14569 KachelY 21576 -0.34802189 -0.86288305 -19.940185 -49.439557
    Unten links KachelX 14568 KachelY + 1 21577 -0.34821364 -0.86300772 -19.951172 -49.446700
    Unten rechts KachelX + 1 14569 KachelY + 1 21577 -0.34802189 -0.86300772 -19.940185 -49.446700
  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(-0.86288305--0.86300772) × R
    0.000124670000000049 × 6371000     		dl = 794.272570000312m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.86288305--0.86300772) × R
    0.000124670000000049 × 6371000     		dr = 794.272570000312m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34821364--0.34802189) × cos(-0.86288305) × R
    0.000191749999999991 × 0.650249861669064 × 6371000     		do = 794.37075332196m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34821364--0.34802189) × cos(-0.86300772) × R
    0.000191749999999991 × 0.65015514227119 × 6371000     		du = 794.25504038778m
  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(-0.86288305)-sin(-0.86300772))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.650249861669064-0.65015514227119)×R²
    abs(-0.34802189--0.34821364)×9.47193978741989e-05×R²
    0.000191749999999991×9.47193978741989e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.47193978741989e-05×40589641000000     		ar = 630900.946786565m²