Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14823 / 21447
↖ ↑ ↗
← S 48.509326°
W 17.149658°		 ← 809.33 m → S 48.509326°
W 17.138672°		 →
↑
809.31 m
↓
↑
809.31 m
↓
S 48.516604°
W 17.149658°		 ← 809.22 m →
654 953 m²		 S 48.516604°
W 17.138672°
↙ ↓ ↘

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 14823 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21447 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452377319335938 y=0.654525756835938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452377319335938 × 215)
    floor (0.452377319335938 × 32768)
    floor (14823.5)     		tx = 14823
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.654525756835938 × 215)
    floor (0.654525756835938 × 32768)
    floor (21447.5)     		ty = 21447
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14823 / 21447 ti = "15/14823/21447"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14823/21447.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14823 ÷ 215
    14823 ÷ 32768     		x = 0.452362060546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21447 ÷ 215
    21447 ÷ 32768     		y = 0.654510498046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452362060546875 × 2 - 1) × π
    -0.09527587890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.29931800
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.654510498046875 × 2 - 1) × π
    -0.30902099609375 × 3.1415926535     		Φ = -0.970818091105377
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29931800} λ = -0.29931800}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.970818091105377))-π/2
    2×atan(0.378773040462173)-π/2
    2×0.362074431170043-π/2
    0.724148862340086-1.57079632675     		φ = -0.84664746
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29931800} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.149658°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84664746 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.509326°
  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 14823 KachelY 21447 -0.29931800 -0.84664746 -17.149658 -48.509326
    Oben rechts KachelX + 1 14824 KachelY 21447 -0.29912625 -0.84664746 -17.138672 -48.509326
    Unten links KachelX 14823 KachelY + 1 21448 -0.29931800 -0.84677449 -17.149658 -48.516604
    Unten rechts KachelX + 1 14824 KachelY + 1 21448 -0.29912625 -0.84677449 -17.138672 -48.516604
  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(-0.84664746--0.84677449) × R
    0.000127030000000028 × 6371000     		dl = 809.308130000178m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84664746--0.84677449) × R
    0.000127030000000028 × 6371000     		dr = 809.308130000178m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29931800--0.29912625) × cos(-0.84664746) × R
    0.000191749999999991 × 0.662498129831394 × 6371000     		do = 809.333718453587m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29931800--0.29912625) × cos(-0.84677449) × R
    0.000191749999999991 × 0.662402970941446 × 6371000     		du = 809.21746861864m
  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(-0.84664746)-sin(-0.84677449))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.662498129831394-0.662402970941446)×R²
    abs(-0.29912625--0.29931800)×9.51588899483768e-05×R²
    0.000191749999999991×9.51588899483768e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.51588899483768e-05×40589641000000     		ar = 654953.318140283m²