Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15228 / 8124
↖ ↑ ↗
← N 66.809221°
W 12.700195°		 ← 481.05 m → N 66.809221°
W 12.689209°		 →
↑
481.14 m
↓
↑
481.14 m
↓
N 66.804894°
W 12.700195°		 ← 481.13 m →
231 471 m²		 N 66.804894°
W 12.689209°
↙ ↓ ↘

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 15228 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8124 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464736938476562 y=0.247940063476562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464736938476562 × 215)
    floor (0.464736938476562 × 32768)
    floor (15228.5)     		tx = 15228
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.247940063476562 × 215)
    floor (0.247940063476562 × 32768)
    floor (8124.5)     		ty = 8124
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15228 / 8124 ti = "15/15228/8124"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15228/8124.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15228 ÷ 215
    15228 ÷ 32768     		x = 0.4647216796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8124 ÷ 215
    8124 ÷ 32768     		y = 0.2479248046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4647216796875 × 2 - 1) × π
    -0.070556640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22166022
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2479248046875 × 2 - 1) × π
    0.504150390625 × 3.1415926535     		Φ = 1.58383516344666
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22166022} λ = -0.22166022}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.58383516344666))-π/2
    2×atan(4.8736111104948)-π/2
    2×1.36841860173722-π/2
    2.73683720347443-1.57079632675     		φ = 1.16604088
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22166022} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.700195°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.16604088 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.809221°
  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 15228 KachelY 8124 -0.22166022 1.16604088 -12.700195 66.809221
    Oben rechts KachelX + 1 15229 KachelY 8124 -0.22146848 1.16604088 -12.689209 66.809221
    Unten links KachelX 15228 KachelY + 1 8125 -0.22166022 1.16596536 -12.700195 66.804894
    Unten rechts KachelX + 1 15229 KachelY + 1 8125 -0.22146848 1.16596536 -12.689209 66.804894
  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(1.16604088-1.16596536) × R
    7.55199999999956e-05 × 6371000     		dl = 481.137919999972m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.16604088-1.16596536) × R
    7.55199999999956e-05 × 6371000     		dr = 481.137919999972m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22166022--0.22146848) × cos(1.16604088) × R
    0.000191739999999996 × 0.39379397915358 × 6371000     		do = 481.049092733272m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22166022--0.22146848) × cos(1.16596536) × R
    0.000191739999999996 × 0.393863395918513 × 6371000     		du = 481.133890555381m
  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(1.16604088)-sin(1.16596536))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.39379397915358-0.393863395918513)×R²
    abs(-0.22146848--0.22166022)×6.94167649332722e-05×R²
    0.000191739999999996×6.94167649332722e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.94167649332722e-05×40589641000000     		ar = 231471.359729248m²