Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14687 / 11390
↖ ↑ ↗
← N 48.004625°
W 18.643799°		 ← 817.32 m → N 48.004625°
W 18.632813°		 →
↑
817.40 m
↓
↑
817.40 m
↓
N 47.997274°
W 18.643799°		 ← 817.44 m →
668 125 m²		 N 47.997274°
W 18.632813°
↙ ↓ ↘

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 14687 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11390 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448226928710938 y=0.347610473632812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448226928710938 × 215)
    floor (0.448226928710938 × 32768)
    floor (14687.5)     		tx = 14687
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.347610473632812 × 215)
    floor (0.347610473632812 × 32768)
    floor (11390.5)     		ty = 11390
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14687 / 11390 ti = "15/14687/11390"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14687/11390.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14687 ÷ 215
    14687 ÷ 32768     		x = 0.448211669921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11390 ÷ 215
    11390 ÷ 32768     		y = 0.34759521484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448211669921875 × 2 - 1) × π
    -0.10357666015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.32539567
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.34759521484375 × 2 - 1) × π
    0.3048095703125 × 3.1415926535     		Φ = 0.957587506810242
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32539567} λ = -0.32539567}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.957587506810242))-π/2
    2×atan(2.60540336755701)-π/2
    2×1.20431754479031-π/2
    2.40863508958062-1.57079632675     		φ = 0.83783876
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32539567} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.643799°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.83783876 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.004625°
  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 14687 KachelY 11390 -0.32539567 0.83783876 -18.643799 48.004625
    Oben rechts KachelX + 1 14688 KachelY 11390 -0.32520393 0.83783876 -18.632813 48.004625
    Unten links KachelX 14687 KachelY + 1 11391 -0.32539567 0.83771046 -18.643799 47.997274
    Unten rechts KachelX + 1 14688 KachelY + 1 11391 -0.32520393 0.83771046 -18.632813 47.997274
  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(0.83783876-0.83771046) × R
    0.00012829999999997 × 6371000     		dl = 817.39929999981m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.83783876-0.83771046) × R
    0.00012829999999997 × 6371000     		dr = 817.39929999981m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32539567--0.32520393) × cos(0.83783876) × R
    0.000191740000000051 × 0.669070618240126 × 6371000     		do = 817.320301775034m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32539567--0.32520393) × cos(0.83771046) × R
    0.000191740000000051 × 0.669165965143599 × 6371000     		du = 817.436775220132m
  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(0.83783876)-sin(0.83771046))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.669070618240126-0.669165965143599)×R²
    abs(-0.32520393--0.32539567)×9.53469034735699e-05×R²
    0.000191740000000051×9.53469034735699e-05×6371000²
    0.000191740000000051×9.53469034735699e-05×40589641000000     		ar = 668124.646118992m²