Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15578 / 9935
↖ ↑ ↗
← N 57.615992°
W  8.854980°		 ← 654.27 m → N 57.615992°
W  8.843994°		 →
↑
654.37 m
↓
↑
654.37 m
↓
N 57.610107°
W  8.854980°		 ← 654.37 m →
428 163 m²		 N 57.610107°
W  8.843994°
↙ ↓ ↘

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 15578 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9935 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475418090820312 y=0.303207397460938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475418090820312 × 215)
    floor (0.475418090820312 × 32768)
    floor (15578.5)     		tx = 15578
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.303207397460938 × 215)
    floor (0.303207397460938 × 32768)
    floor (9935.5)     		ty = 9935
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15578 / 9935 ti = "15/15578/9935"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15578/9935.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15578 ÷ 215
    15578 ÷ 32768     		x = 0.47540283203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9935 ÷ 215
    9935 ÷ 32768     		y = 0.303192138671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.47540283203125 × 2 - 1) × π
    -0.0491943359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.15454856
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.303192138671875 × 2 - 1) × π
    0.39361572265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.23658026259897
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15454856} λ = -0.15454856}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.23658026259897))-π/2
    2×atan(3.44381635715565)-π/2
    2×1.28819254166925-π/2
    2.57638508333851-1.57079632675     		φ = 1.00558876
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15454856} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.854980°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00558876 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.615992°
  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 15578 KachelY 9935 -0.15454856 1.00558876 -8.854980 57.615992
    Oben rechts KachelX + 1 15579 KachelY 9935 -0.15435682 1.00558876 -8.843994 57.615992
    Unten links KachelX 15578 KachelY + 1 9936 -0.15454856 1.00548605 -8.854980 57.610107
    Unten rechts KachelX + 1 15579 KachelY + 1 9936 -0.15435682 1.00548605 -8.843994 57.610107
  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(1.00558876-1.00548605) × R
    0.00010270999999995 × 6371000     		dl = 654.365409999684m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00558876-1.00548605) × R
    0.00010270999999995 × 6371000     		dr = 654.365409999684m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15454856--0.15435682) × cos(1.00558876) × R
    0.000191739999999996 × 0.5355911130248 × 6371000     		do = 654.265003112457m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15454856--0.15435682) × cos(1.00548605) × R
    0.000191739999999996 × 0.535677846478232 × 6371000     		du = 654.370954577669m
  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(1.00558876)-sin(1.00548605))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.5355911130248-0.535677846478232)×R²
    abs(-0.15435682--0.15454856)×8.67334534317976e-05×R²
    0.000191739999999996×8.67334534317976e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.67334534317976e-05×40589641000000     		ar = 428163.052872788m²