Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15860 / 19222
↖ ↑ ↗
← S 29.745302°
W  5.756836°		 ← 1 060.68 m → S 29.745302°
W  5.745849°		 →
↑
1 060.64 m
↓
↑
1 060.64 m
↓
S 29.754840°
W  5.756836°		 ← 1 060.57 m →
1 124 946 m²		 S 29.754840°
W  5.745849°
↙ ↓ ↘

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 15860 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19222 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.484024047851562 y=0.586624145507812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.484024047851562 × 215)
    floor (0.484024047851562 × 32768)
    floor (15860.5)     		tx = 15860
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.586624145507812 × 215)
    floor (0.586624145507812 × 32768)
    floor (19222.5)     		ty = 19222
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15860 / 19222 ti = "15/15860/19222"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15860/19222.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15860 ÷ 215
    15860 ÷ 32768     		x = 0.4840087890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19222 ÷ 215
    19222 ÷ 32768     		y = 0.58660888671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4840087890625 × 2 - 1) × π
    -0.031982421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.10047574
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.58660888671875 × 2 - 1) × π
    -0.1732177734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.544179684486877
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.10047574} λ = -0.10047574}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.544179684486877))-π/2
    2×atan(0.580317631696087)-π/2
    2×0.525821437901916-π/2
    1.05164287580383-1.57079632675     		φ = -0.51915345
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.10047574} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -5.756836°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.51915345 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.745302°
  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 15860 KachelY 19222 -0.10047574 -0.51915345 -5.756836 -29.745302
    Oben rechts KachelX + 1 15861 KachelY 19222 -0.10028399 -0.51915345 -5.745849 -29.745302
    Unten links KachelX 15860 KachelY + 1 19223 -0.10047574 -0.51931993 -5.756836 -29.754840
    Unten rechts KachelX + 1 15861 KachelY + 1 19223 -0.10028399 -0.51931993 -5.745849 -29.754840
  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(-0.51915345--0.51931993) × R
    0.000166479999999969 × 6371000     		dl = 1060.6440799998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.51915345--0.51931993) × R
    0.000166479999999969 × 6371000     		dr = 1060.6440799998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.10047574--0.10028399) × cos(-0.51915345) × R
    0.000191749999999991 × 0.868239502548156 × 6371000     		do = 1060.67545471325m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.10047574--0.10028399) × cos(-0.51931993) × R
    0.000191749999999991 × 0.868156892245849 × 6371000     		du = 1060.5745347255m
  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(-0.51915345)-sin(-0.51931993))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.868239502548156-0.868156892245849)×R²
    abs(-0.10028399--0.10047574)×8.26103023063851e-05×R²
    0.000191749999999991×8.26103023063851e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.26103023063851e-05×40589641000000     		ar = 1124945.62434712m²