Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14673 / 9791
↖ ↑ ↗
← N 58.453481°
W 18.797607°		 ← 639.15 m → N 58.453481°
W 18.786621°		 →
↑
639.20 m
↓
↑
639.20 m
↓
N 58.447733°
W 18.797607°		 ← 639.25 m →
408 580 m²		 N 58.447733°
W 18.786621°
↙ ↓ ↘

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 14673 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9791 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447799682617188 y=0.298812866210938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447799682617188 × 215)
    floor (0.447799682617188 × 32768)
    floor (14673.5)     		tx = 14673
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.298812866210938 × 215)
    floor (0.298812866210938 × 32768)
    floor (9791.5)     		ty = 9791
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14673 / 9791 ti = "15/14673/9791"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14673/9791.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14673 ÷ 215
    14673 ÷ 32768     		x = 0.447784423828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9791 ÷ 215
    9791 ÷ 32768     		y = 0.298797607421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447784423828125 × 2 - 1) × π
    -0.10443115234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.32808014
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.298797607421875 × 2 - 1) × π
    0.40240478515625 × 3.1415926535     		Φ = 1.26419191678012
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32808014} λ = -0.32808014}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.26419191678012))-π/2
    2×atan(3.54023077882802)-π/2
    2×1.29550101663931-π/2
    2.59100203327861-1.57079632675     		φ = 1.02020571
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32808014} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.797607°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02020571 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.453481°
  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 14673 KachelY 9791 -0.32808014 1.02020571 -18.797607 58.453481
    Oben rechts KachelX + 1 14674 KachelY 9791 -0.32788839 1.02020571 -18.786621 58.453481
    Unten links KachelX 14673 KachelY + 1 9792 -0.32808014 1.02010538 -18.797607 58.447733
    Unten rechts KachelX + 1 14674 KachelY + 1 9792 -0.32788839 1.02010538 -18.786621 58.447733
  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(1.02020571-1.02010538) × R
    0.000100329999999982 × 6371000     		dl = 639.202429999884m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02020571-1.02010538) × R
    0.000100329999999982 × 6371000     		dr = 639.202429999884m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32808014--0.32788839) × cos(1.02020571) × R
    0.000191750000000046 × 0.523190653038156 × 6371000     		do = 639.150236984696m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32808014--0.32788839) × cos(1.02010538) × R
    0.000191750000000046 × 0.523276153202488 × 6371000     		du = 639.254687341326m
  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(1.02020571)-sin(1.02010538))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.523190653038156-0.523276153202488)×R²
    abs(-0.32788839--0.32808014)×8.55001643320641e-05×R²
    0.000191750000000046×8.55001643320641e-05×6371000²
    0.000191750000000046×8.55001643320641e-05×40589641000000     		ar = 408579.767419411m²