Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14724 / 11523
↖ ↑ ↗
← N 47.017717°
W 18.237304°		 ← 832.84 m → N 47.017717°
W 18.226319°		 →
↑
832.94 m
↓
↑
832.94 m
↓
N 47.010226°
W 18.237304°		 ← 832.95 m →
693 755 m²		 N 47.010226°
W 18.226319°
↙ ↓ ↘

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 14724 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11523 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449356079101562 y=0.351669311523438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449356079101562 × 215)
    floor (0.449356079101562 × 32768)
    floor (14724.5)     		tx = 14724
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.351669311523438 × 215)
    floor (0.351669311523438 × 32768)
    floor (11523.5)     		ty = 11523
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14724 / 11523 ti = "15/14724/11523"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14724/11523.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14724 ÷ 215
    14724 ÷ 32768     		x = 0.4493408203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11523 ÷ 215
    11523 ÷ 32768     		y = 0.351654052734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4493408203125 × 2 - 1) × π
    -0.101318359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.31830101
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.351654052734375 × 2 - 1) × π
    0.29669189453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.932085076212372
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31830101} λ = -0.31830101}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.932085076212372))-π/2
    2×atan(2.53979933568892)-π/2
    2×1.19570514196123-π/2
    2.39141028392245-1.57079632675     		φ = 0.82061396
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31830101} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.237304°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.82061396 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 47.017717°
  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 14724 KachelY 11523 -0.31830101 0.82061396 -18.237304 47.017717
    Oben rechts KachelX + 1 14725 KachelY 11523 -0.31810927 0.82061396 -18.226319 47.017717
    Unten links KachelX 14724 KachelY + 1 11524 -0.31830101 0.82048322 -18.237304 47.010226
    Unten rechts KachelX + 1 14725 KachelY + 1 11524 -0.31810927 0.82048322 -18.226319 47.010226
  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(0.82061396-0.82048322) × R
    0.000130740000000018 × 6371000     		dl = 832.944540000115m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.82061396-0.82048322) × R
    0.000130740000000018 × 6371000     		dr = 832.944540000115m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31830101--0.31810927) × cos(0.82061396) × R
    0.000191739999999996 × 0.681772184441622 × 6371000     		do = 832.836224366235m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31830101--0.31810927) × cos(0.82048322) × R
    0.000191739999999996 × 0.681867823363663 × 6371000     		du = 832.953054534073m
  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(0.82061396)-sin(0.82048322))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.681772184441622-0.681867823363663)×R²
    abs(-0.31810927--0.31830101)×9.56389220413412e-05×R²
    0.000191739999999996×9.56389220413412e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.56389220413412e-05×40589641000000     		ar = 693755.043313337m²