Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14782 / 9674
↖ ↑ ↗
← N 59.119587°
W 17.600097°		 ← 626.97 m → N 59.119587°
W 17.589112°		 →
↑
627.03 m
↓
↑
627.03 m
↓
N 59.113948°
W 17.600097°		 ← 627.07 m →
393 164 m²		 N 59.113948°
W 17.589112°
↙ ↓ ↘

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 14782 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9674 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451126098632812 y=0.295242309570312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451126098632812 × 215)
    floor (0.451126098632812 × 32768)
    floor (14782.5)     		tx = 14782
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.295242309570312 × 215)
    floor (0.295242309570312 × 32768)
    floor (9674.5)     		ty = 9674
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14782 / 9674 ti = "15/14782/9674"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14782/9674.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14782 ÷ 215
    14782 ÷ 32768     		x = 0.45111083984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9674 ÷ 215
    9674 ÷ 32768     		y = 0.29522705078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45111083984375 × 2 - 1) × π
    -0.0977783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30717965
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.29522705078125 × 2 - 1) × π
    0.4095458984375 × 3.1415926535     		Φ = 1.28662638580231
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30717965} λ = -0.30717965}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.28662638580231))-π/2
    2×atan(3.62055158509063)-π/2
    2×1.30131389083096-π/2
    2.60262778166191-1.57079632675     		φ = 1.03183145
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30717965} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.600097°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03183145 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.119587°
  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 14782 KachelY 9674 -0.30717965 1.03183145 -17.600097 59.119587
    Oben rechts KachelX + 1 14783 KachelY 9674 -0.30698791 1.03183145 -17.589112 59.119587
    Unten links KachelX 14782 KachelY + 1 9675 -0.30717965 1.03173303 -17.600097 59.113948
    Unten rechts KachelX + 1 14783 KachelY + 1 9675 -0.30698791 1.03173303 -17.589112 59.113948
  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(1.03183145-1.03173303) × R
    9.84200000000435e-05 × 6371000     		dl = 627.033820000277m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03183145-1.03173303) × R
    9.84200000000435e-05 × 6371000     		dr = 627.033820000277m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30717965--0.30698791) × cos(1.03183145) × R
    0.000191740000000051 × 0.51324788220916 × 6371000     		do = 626.971058863679m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30717965--0.30698791) × cos(1.03173303) × R
    0.000191740000000051 × 0.513332347744965 × 6371000     		du = 627.074239896191m
  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(1.03183145)-sin(1.03173303))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.51324788220916-0.513332347744965)×R²
    abs(-0.30698791--0.30717965)×8.44655358053226e-05×R²
    0.000191740000000051×8.44655358053226e-05×6371000²
    0.000191740000000051×8.44655358053226e-05×40589641000000     		ar = 393164.407385352m²