Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15011 / 10429
↖ ↑ ↗
← N 54.591163°
W 15.084228°		 ← 707.79 m → N 54.591163°
W 15.073242°		 →
↑
707.88 m
↓
↑
707.88 m
↓
N 54.584796°
W 15.084228°		 ← 707.90 m →
501 070 m²		 N 54.584796°
W 15.073242°
↙ ↓ ↘

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 15011 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10429 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458114624023438 y=0.318283081054688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458114624023438 × 215)
    floor (0.458114624023438 × 32768)
    floor (15011.5)     		tx = 15011
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.318283081054688 × 215)
    floor (0.318283081054688 × 32768)
    floor (10429.5)     		ty = 10429
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15011 / 10429 ti = "15/15011/10429"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15011/10429.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15011 ÷ 215
    15011 ÷ 32768     		x = 0.458099365234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10429 ÷ 215
    10429 ÷ 32768     		y = 0.318267822265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458099365234375 × 2 - 1) × π
    -0.08380126953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.26326945
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.318267822265625 × 2 - 1) × π
    0.36346435546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.14185694894974
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.26326945} λ = -0.26326945}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.14185694894974))-π/2
    2×atan(3.13258000871063)-π/2
    2×1.26179593002315-π/2
    2.52359186004631-1.57079632675     		φ = 0.95279553
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.26326945} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.084228°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.95279553 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 54.591163°
  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 15011 KachelY 10429 -0.26326945 0.95279553 -15.084228 54.591163
    Oben rechts KachelX + 1 15012 KachelY 10429 -0.26307771 0.95279553 -15.073242 54.591163
    Unten links KachelX 15011 KachelY + 1 10430 -0.26326945 0.95268442 -15.084228 54.584796
    Unten rechts KachelX + 1 15012 KachelY + 1 10430 -0.26307771 0.95268442 -15.073242 54.584796
  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(0.95279553-0.95268442) × R
    0.00011110999999997 × 6371000     		dl = 707.881809999808m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.95279553-0.95268442) × R
    0.00011110999999997 × 6371000     		dr = 707.881809999808m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.26326945--0.26307771) × cos(0.95279553) × R
    0.000191739999999996 × 0.579406892057868 × 6371000     		do = 707.789287045297m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.26326945--0.26307771) × cos(0.95268442) × R
    0.000191739999999996 × 0.579497447401879 × 6371000     		du = 707.899907238556m
  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(0.95279553)-sin(0.95268442))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.579406892057868-0.579497447401879)×R²
    abs(-0.26307771--0.26326945)×9.05553440104789e-05×R²
    0.000191739999999996×9.05553440104789e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.05553440104789e-05×40589641000000     		ar = 501070.315139053m²