Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14817 / 11371
↖ ↑ ↗
← N 48.144098°
W 17.215576°		 ← 815.15 m → N 48.144098°
W 17.204590°		 →
↑
815.17 m
↓
↑
815.17 m
↓
N 48.136767°
W 17.215576°		 ← 815.27 m →
664 533 m²		 N 48.136767°
W 17.204590°
↙ ↓ ↘

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 14817 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11371 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452194213867188 y=0.347030639648438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452194213867188 × 215)
    floor (0.452194213867188 × 32768)
    floor (14817.5)     		tx = 14817
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.347030639648438 × 215)
    floor (0.347030639648438 × 32768)
    floor (11371.5)     		ty = 11371
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14817 / 11371 ti = "15/14817/11371"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14817/11371.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14817 ÷ 215
    14817 ÷ 32768     		x = 0.452178955078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11371 ÷ 215
    11371 ÷ 32768     		y = 0.347015380859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452178955078125 × 2 - 1) × π
    -0.09564208984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.30046849
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.347015380859375 × 2 - 1) × π
    0.30596923828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.961230711181366
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30046849} λ = -0.30046849}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.961230711181366))-π/2
    2×atan(2.61491269619)-π/2
    2×1.20553467557193-π/2
    2.41106935114385-1.57079632675     		φ = 0.84027302
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30046849} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.215576°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.84027302 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.144098°
  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 14817 KachelY 11371 -0.30046849 0.84027302 -17.215576 48.144098
    Oben rechts KachelX + 1 14818 KachelY 11371 -0.30027674 0.84027302 -17.204590 48.144098
    Unten links KachelX 14817 KachelY + 1 11372 -0.30046849 0.84014507 -17.215576 48.136767
    Unten rechts KachelX + 1 14818 KachelY + 1 11372 -0.30027674 0.84014507 -17.204590 48.136767
  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(0.84027302-0.84014507) × R
    0.000127949999999988 × 6371000     		dl = 815.169449999922m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.84027302-0.84014507) × R
    0.000127949999999988 × 6371000     		dr = 815.169449999922m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30046849--0.30027674) × cos(0.84027302) × R
    0.000191749999999991 × 0.667259498502907 × 6371000     		do = 815.150393306427m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30046849--0.30027674) × cos(0.84014507) × R
    0.000191749999999991 × 0.667354793440794 × 6371000     		du = 815.266809342876m
  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(0.84027302)-sin(0.84014507))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.667259498502907-0.667354793440794)×R²
    abs(-0.30027674--0.30046849)×9.52949378869583e-05×R²
    0.000191749999999991×9.52949378869583e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.52949378869583e-05×40589641000000     		ar = 664533.148084062m²