Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 17515 / 51530
↖ ↑ ↗
← S 71.205460°
W 83.787231°		 ← 196.78 m → S 71.205460°
W 83.781739°		 →
↑
196.74 m
↓
↑
196.74 m
↓
S 71.207229°
W 83.787231°		 ← 196.76 m →
38 712 m²		 S 71.207229°
W 83.781739°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 17515 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51530 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.267265319824219 y=0.786293029785156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.267265319824219 × 216)
    floor (0.267265319824219 × 65536)
    floor (17515.5)     		tx = 17515
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.786293029785156 × 216)
    floor (0.786293029785156 × 65536)
    floor (51530.5)     		ty = 51530
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 17515 / 51530 ti = "16/17515/51530"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/17515/51530.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17515 ÷ 216
    17515 ÷ 65536     		x = 0.267257690429688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51530 ÷ 216
    51530 ÷ 65536     		y = 0.786285400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.267257690429688 × 2 - 1) × π
    -0.465484619140625 × 3.1415926535     		Λ = -1.46236306
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.786285400390625 × 2 - 1) × π
    -0.57257080078125 × 3.1415926535     		Φ = -1.79878422134299
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.46236306} λ = -1.46236306}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.79878422134299))-π/2
    2×atan(0.165499977297048)-π/2
    2×0.164013305873697-π/2
    0.328026611747394-1.57079632675     		φ = -1.24276972
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.46236306} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.787231°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24276972 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.205460°
  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 17515 KachelY 51530 -1.46236306 -1.24276972 -83.787231 -71.205460
    Oben rechts KachelX + 1 17516 KachelY 51530 -1.46226719 -1.24276972 -83.781739 -71.205460
    Unten links KachelX 17515 KachelY + 1 51531 -1.46236306 -1.24280060 -83.787231 -71.207229
    Unten rechts KachelX + 1 17516 KachelY + 1 51531 -1.46226719 -1.24280060 -83.781739 -71.207229
  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(-1.24276972--1.24280060) × R
    3.08799999999554e-05 × 6371000     		dl = 196.736479999716m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24276972--1.24280060) × R
    3.08799999999554e-05 × 6371000     		dr = 196.736479999716m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.46236306--1.46226719) × cos(-1.24276972) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.322175485117066 × 6371000     		do = 196.780846103316m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.46236306--1.46226719) × cos(-1.24280060) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.322146251486131 × 6371000     		du = 196.762990559069m
  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(-1.24276972)-sin(-1.24280060))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.322175485117066-0.322146251486131)×R²
    abs(-1.46226719--1.46236306)×2.92336309343777e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.92336309343777e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.92336309343777e-05×40589641000000     		ar = 38712.2145783012m²