Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14601 / 20395
↖ ↑ ↗
← S 40.271144°
W 19.588623°		 ← 932.10 m → S 40.271144°
W 19.577637°		 →
↑
932.01 m
↓
↑
932.01 m
↓
S 40.279525°
W 19.588623°		 ← 931.99 m →
868 679 m²		 S 40.279525°
W 19.577637°
↙ ↓ ↘

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 14601 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20395 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445602416992188 y=0.622421264648438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445602416992188 × 215)
    floor (0.445602416992188 × 32768)
    floor (14601.5)     		tx = 14601
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.622421264648438 × 215)
    floor (0.622421264648438 × 32768)
    floor (20395.5)     		ty = 20395
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14601 / 20395 ti = "15/14601/20395"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14601/20395.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14601 ÷ 215
    14601 ÷ 32768     		x = 0.445587158203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20395 ÷ 215
    20395 ÷ 32768     		y = 0.622406005859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445587158203125 × 2 - 1) × π
    -0.10882568359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34188597
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.622406005859375 × 2 - 1) × π
    -0.24481201171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.769099617504181
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34188597} λ = -0.34188597}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.769099617504181))-π/2
    2×atan(0.463430144909329)-π/2
    2×0.433966137972887-π/2
    0.867932275945774-1.57079632675     		φ = -0.70286405
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34188597} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.588623°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70286405 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.271144°
  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 14601 KachelY 20395 -0.34188597 -0.70286405 -19.588623 -40.271144
    Oben rechts KachelX + 1 14602 KachelY 20395 -0.34169422 -0.70286405 -19.577637 -40.271144
    Unten links KachelX 14601 KachelY + 1 20396 -0.34188597 -0.70301034 -19.588623 -40.279525
    Unten rechts KachelX + 1 14602 KachelY + 1 20396 -0.34169422 -0.70301034 -19.577637 -40.279525
  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(-0.70286405--0.70301034) × R
    0.000146289999999993 × 6371000     		dl = 932.013589999958m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70286405--0.70301034) × R
    0.000146289999999993 × 6371000     		dr = 932.013589999958m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34188597--0.34169422) × cos(-0.70286405) × R
    0.000191749999999991 × 0.762993981224935 × 6371000     		do = 932.103394978098m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34188597--0.34169422) × cos(-0.70301034) × R
    0.000191749999999991 × 0.762899410387429 × 6371000     		du = 931.987863531096m
  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(-0.70286405)-sin(-0.70301034))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.762993981224935-0.762899410387429)×R²
    abs(-0.34169422--0.34188597)×9.45708375055254e-05×R²
    0.000191749999999991×9.45708375055254e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.45708375055254e-05×40589641000000     		ar = 868679.194514485m²