Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 17820 / 52076
↖ ↑ ↗
← S 72.148155°
W 82.111816°		 ← 187.24 m → S 72.148155°
W 82.106323°		 →
↑
187.24 m
↓
↑
187.24 m
↓
S 72.149839°
W 82.111816°		 ← 187.22 m →
35 058 m²		 S 72.149839°
W 82.106323°
↙ ↓ ↘

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 17820 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 52076 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.271919250488281 y=0.794624328613281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.271919250488281 × 216)
    floor (0.271919250488281 × 65536)
    floor (17820.5)     		tx = 17820
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.794624328613281 × 216)
    floor (0.794624328613281 × 65536)
    floor (52076.5)     		ty = 52076
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 17820 / 52076 ti = "16/17820/52076"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/17820/52076.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17820 ÷ 216
    17820 ÷ 65536     		x = 0.27191162109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 52076 ÷ 216
    52076 ÷ 65536     		y = 0.79461669921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.27191162109375 × 2 - 1) × π
    -0.4561767578125 × 3.1415926535     		Λ = -1.43312155
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.79461669921875 × 2 - 1) × π
    -0.5892333984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.85113131572809
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.43312155} λ = -1.43312155}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.85113131572809))-π/2
    2×atan(0.157059382018383)-π/2
    2×0.155786736880255-π/2
    0.31157347376051-1.57079632675     		φ = -1.25922285
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.43312155} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -82.111816°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.25922285 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.148155°
  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 17820 KachelY 52076 -1.43312155 -1.25922285 -82.111816 -72.148155
    Oben rechts KachelX + 1 17821 KachelY 52076 -1.43302568 -1.25922285 -82.106323 -72.148155
    Unten links KachelX 17820 KachelY + 1 52077 -1.43312155 -1.25925224 -82.111816 -72.149839
    Unten rechts KachelX + 1 17821 KachelY + 1 52077 -1.43302568 -1.25925224 -82.106323 -72.149839
  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(-1.25922285--1.25925224) × R
    2.9389999999907e-05 × 6371000     		dl = 187.243689999407m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.25922285--1.25925224) × R
    2.9389999999907e-05 × 6371000     		dr = 187.243689999407m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.43312155--1.43302568) × cos(-1.25922285) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.306556732961866 × 6371000     		do = 187.24110330426m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.43312155--1.43302568) × cos(-1.25925224) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.306528757887775 × 6371000     		du = 187.22401647114m
  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(-1.25922285)-sin(-1.25925224))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.306556732961866-0.306528757887775)×R²
    abs(-1.43302568--1.43312155)×2.7975074091191e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.7975074091191e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.7975074091191e-05×40589641000000     		ar = 35058.1154039652m²