Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16939 / 11228
↖ ↑ ↗
← N 49.181704°
E  6.097412°		 ← 798.50 m → N 49.181704°
E  6.108398°		 →
↑
798.60 m
↓
↑
798.60 m
↓
N 49.174522°
E  6.097412°		 ← 798.61 m →
637 731 m²		 N 49.174522°
E  6.108398°
↙ ↓ ↘

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 16939 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11228 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.516952514648438 y=0.342666625976562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.516952514648438 × 215)
    floor (0.516952514648438 × 32768)
    floor (16939.5)     		tx = 16939
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.342666625976562 × 215)
    floor (0.342666625976562 × 32768)
    floor (11228.5)     		ty = 11228
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16939 / 11228 ti = "15/16939/11228"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16939/11228.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16939 ÷ 215
    16939 ÷ 32768     		x = 0.516937255859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11228 ÷ 215
    11228 ÷ 32768     		y = 0.3426513671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.516937255859375 × 2 - 1) × π
    0.03387451171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.10641992
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3426513671875 × 2 - 1) × π
    0.314697265625 × 3.1415926535     		Φ = 0.988650617764038
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10641992} λ = 0.10641992}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.988650617764038))-π/2
    2×atan(2.68760541740126)-π/2
    2×1.21458949131558-π/2
    2.42917898263116-1.57079632675     		φ = 0.85838266
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10641992} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.097412°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85838266 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.181704°
  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 16939 KachelY 11228 0.10641992 0.85838266 6.097412 49.181704
    Oben rechts KachelX + 1 16940 KachelY 11228 0.10661166 0.85838266 6.108398 49.181704
    Unten links KachelX 16939 KachelY + 1 11229 0.10641992 0.85825731 6.097412 49.174522
    Unten rechts KachelX + 1 16940 KachelY + 1 11229 0.10661166 0.85825731 6.108398 49.174522
  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(0.85838266-0.85825731) × R
    0.000125349999999913 × 6371000     		dl = 798.604849999446m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85838266-0.85825731) × R
    0.000125349999999913 × 6371000     		dr = 798.604849999446m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10641992-0.10661166) × cos(0.85838266) × R
    0.000191739999999996 × 0.653662303401283 × 6371000     		do = 798.497881255049m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10641992-0.10661166) × cos(0.85825731) × R
    0.000191739999999996 × 0.653757161435756 × 6371000     		du = 798.613757509734m
  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(0.85838266)-sin(0.85825731))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.653662303401283-0.653757161435756)×R²
    abs(0.10661166-0.10641992)×9.48580344729555e-05×R²
    0.000191739999999996×9.48580344729555e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.48580344729555e-05×40589641000000     		ar = 637730.55118895m²