Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15278 / 10310
↖ ↑ ↗
← N 55.341642°
W 12.150879°		 ← 694.69 m → N 55.341642°
W 12.139893°		 →
↑
694.76 m
↓
↑
694.76 m
↓
N 55.335394°
W 12.150879°		 ← 694.80 m →
482 678 m²		 N 55.335394°
W 12.139893°
↙ ↓ ↘

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 15278 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10310 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.466262817382812 y=0.314651489257812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.466262817382812 × 215)
    floor (0.466262817382812 × 32768)
    floor (15278.5)     		tx = 15278
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.314651489257812 × 215)
    floor (0.314651489257812 × 32768)
    floor (10310.5)     		ty = 10310
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15278 / 10310 ti = "15/15278/10310"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15278/10310.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15278 ÷ 215
    15278 ÷ 32768     		x = 0.46624755859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10310 ÷ 215
    10310 ÷ 32768     		y = 0.31463623046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46624755859375 × 2 - 1) × π
    -0.0675048828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.21207284
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.31463623046875 × 2 - 1) × π
    0.3707275390625 × 3.1415926535     		Φ = 1.16467491316888
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.21207284} λ = -0.21207284}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16467491316888))-π/2
    2×atan(3.20488084927684)-π/2
    2×1.26834509508561-π/2
    2.53669019017121-1.57079632675     		φ = 0.96589386
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.21207284} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.150879°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96589386 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.341642°
  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 15278 KachelY 10310 -0.21207284 0.96589386 -12.150879 55.341642
    Oben rechts KachelX + 1 15279 KachelY 10310 -0.21188110 0.96589386 -12.139893 55.341642
    Unten links KachelX 15278 KachelY + 1 10311 -0.21207284 0.96578481 -12.150879 55.335394
    Unten rechts KachelX + 1 15279 KachelY + 1 10311 -0.21188110 0.96578481 -12.139893 55.335394
  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(0.96589386-0.96578481) × R
    0.000109049999999944 × 6371000     		dl = 694.757549999643m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96589386-0.96578481) × R
    0.000109049999999944 × 6371000     		dr = 694.757549999643m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.21207284--0.21188110) × cos(0.96589386) × R
    0.000191740000000024 × 0.568681852288002 × 6371000     		do = 694.687840797002m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.21207284--0.21188110) × cos(0.96578481) × R
    0.000191740000000024 × 0.568771548809141 × 6371000     		du = 694.797411873248m
  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(0.96589386)-sin(0.96578481))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.568681852288002-0.568771548809141)×R²
    abs(-0.21188110--0.21207284)×8.96965211389933e-05×R²
    0.000191740000000024×8.96965211389933e-05×6371000²
    0.000191740000000024×8.96965211389933e-05×40589641000000     		ar = 482677.685431928m²