Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15646 / 9754
↖ ↑ ↗
← N 58.665513°
W  8.107910°		 ← 635.29 m → N 58.665513°
W  8.096924°		 →
↑
635.32 m
↓
↑
635.32 m
↓
N 58.659800°
W  8.107910°		 ← 635.40 m →
403 645 m²		 N 58.659800°
W  8.096924°
↙ ↓ ↘

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 15646 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9754 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.477493286132812 y=0.297683715820312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.477493286132812 × 215)
    floor (0.477493286132812 × 32768)
    floor (15646.5)     		tx = 15646
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.297683715820312 × 215)
    floor (0.297683715820312 × 32768)
    floor (9754.5)     		ty = 9754
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15646 / 9754 ti = "15/15646/9754"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15646/9754.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15646 ÷ 215
    15646 ÷ 32768     		x = 0.47747802734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9754 ÷ 215
    9754 ÷ 32768     		y = 0.29766845703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.47747802734375 × 2 - 1) × π
    -0.0450439453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.14150973
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.29766845703125 × 2 - 1) × π
    0.4046630859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.27128657792389
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14150973} λ = -0.14150973}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.27128657792389))-π/2
    2×atan(3.56543682502569)-π/2
    2×1.29735134326393-π/2
    2.59470268652787-1.57079632675     		φ = 1.02390636
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14150973} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.107910°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02390636 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.665513°
  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 15646 KachelY 9754 -0.14150973 1.02390636 -8.107910 58.665513
    Oben rechts KachelX + 1 15647 KachelY 9754 -0.14131798 1.02390636 -8.096924 58.665513
    Unten links KachelX 15646 KachelY + 1 9755 -0.14150973 1.02380664 -8.107910 58.659800
    Unten rechts KachelX + 1 15647 KachelY + 1 9755 -0.14131798 1.02380664 -8.096924 58.659800
  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(1.02390636-1.02380664) × R
    9.97199999999143e-05 × 6371000     		dl = 635.316119999454m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02390636-1.02380664) × R
    9.97199999999143e-05 × 6371000     		dr = 635.316119999454m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14150973--0.14131798) × cos(1.02390636) × R
    0.000191749999999991 × 0.520033325839533 × 6371000     		do = 635.293122153582m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14150973--0.14131798) × cos(1.02380664) × R
    0.000191749999999991 × 0.520118498690008 × 6371000     		du = 635.397172650756m
  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(1.02390636)-sin(1.02380664))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.520033325839533-0.520118498690008)×R²
    abs(-0.14131798--0.14150973)×8.51728504749349e-05×R²
    0.000191749999999991×8.51728504749349e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.51728504749349e-05×40589641000000     		ar = 403645.014243143m²