Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15646 / 9765
↖ ↑ ↗
← N 58.602610°
W  8.107910°		 ← 636.44 m → N 58.602610°
W  8.096924°		 →
↑
636.46 m
↓
↑
636.46 m
↓
N 58.596886°
W  8.107910°		 ← 636.54 m →
405 103 m²		 N 58.596886°
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 9765 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.477493286132812 y=0.298019409179688 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 (0.298019409179688 × 215)
    floor (0.298019409179688 × 32768)
    floor (9765.5)     		ty = 9765
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15646 / 9765 ti = "15/15646/9765"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15646/9765.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 9765 ÷ 215
    9765 ÷ 32768     		y = 0.298004150390625
    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 -(0.298004150390625 × 2 - 1) × π
    0.40399169921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.26917735434061
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14150973} λ = -0.14150973}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.26917735434061))-π/2
    2×atan(3.55792444701718)-π/2
    2×1.29680241577509-π/2
    2.59360483155018-1.57079632675     		φ = 1.02280850
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14150973} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.107910°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02280850 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.602610°
  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 9765 -0.14150973 1.02280850 -8.107910 58.602610
    Oben rechts KachelX + 1 15647 KachelY 9765 -0.14131798 1.02280850 -8.096924 58.602610
    Unten links KachelX 15646 KachelY + 1 9766 -0.14150973 1.02270860 -8.107910 58.596886
    Unten rechts KachelX + 1 15647 KachelY + 1 9766 -0.14131798 1.02270860 -8.096924 58.596886
  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(1.02280850-1.02270860) × R
    9.98999999999306e-05 × 6371000     		dl = 636.462899999558m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02280850-1.02270860) × R
    9.98999999999306e-05 × 6371000     		dr = 636.462899999558m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14150973--0.14131798) × cos(1.02280850) × R
    0.000191749999999991 × 0.520970744949873 × 6371000     		do = 636.438310132473m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14150973--0.14131798) × cos(1.02270860) × R
    0.000191749999999991 × 0.521056014445903 × 6371000     		du = 636.542478695651m
  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(1.02280850)-sin(1.02270860))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.520970744949873-0.521056014445903)×R²
    abs(-0.14131798--0.14150973)×8.52694960301603e-05×R²
    0.000191749999999991×8.52694960301603e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.52694960301603e-05×40589641000000     		ar = 405102.522587951m²