Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 18020 / 52388
↖ ↑ ↗
← S 72.666136°
W 81.013184°		 ← 181.98 m → S 72.666136°
W 81.007691°		 →
↑
181.96 m
↓
↑
181.96 m
↓
S 72.667772°
W 81.013184°		 ← 181.96 m →
33 110 m²		 S 72.667772°
W 81.007691°
↙ ↓ ↘

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 18020 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 52388 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.274971008300781 y=0.799385070800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.274971008300781 × 216)
    floor (0.274971008300781 × 65536)
    floor (18020.5)     		tx = 18020
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.799385070800781 × 216)
    floor (0.799385070800781 × 65536)
    floor (52388.5)     		ty = 52388
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 18020 / 52388 ti = "16/18020/52388"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/18020/52388.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18020 ÷ 216
    18020 ÷ 65536     		x = 0.27496337890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 52388 ÷ 216
    52388 ÷ 65536     		y = 0.79937744140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.27496337890625 × 2 - 1) × π
    -0.4500732421875 × 3.1415926535     		Λ = -1.41394679
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.79937744140625 × 2 - 1) × π
    -0.5987548828125 × 3.1415926535     		Φ = -1.881043941091
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.41394679} λ = -1.41394679}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.881043941091))-π/2
    2×atan(0.152430893793818)-π/2
    2×0.1512664978746-π/2
    0.3025329957492-1.57079632675     		φ = -1.26826333
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.41394679} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -81.013184°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26826333 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.666136°
  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 18020 KachelY 52388 -1.41394679 -1.26826333 -81.013184 -72.666136
    Oben rechts KachelX + 1 18021 KachelY 52388 -1.41385092 -1.26826333 -81.007691 -72.666136
    Unten links KachelX 18020 KachelY + 1 52389 -1.41394679 -1.26829189 -81.013184 -72.667772
    Unten rechts KachelX + 1 18021 KachelY + 1 52389 -1.41385092 -1.26829189 -81.007691 -72.667772
  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(-1.26826333--1.26829189) × R
    2.85600000000663e-05 × 6371000     		dl = 181.955760000422m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26826333--1.26829189) × R
    2.85600000000663e-05 × 6371000     		dr = 181.955760000422m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.41394679--1.41385092) × cos(-1.26826333) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.297939120299605 × 6371000     		do = 181.977570883553m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.41394679--1.41385092) × cos(-1.26829189) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.297911857234113 × 6371000     		du = 181.960918936578m
  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(-1.26826333)-sin(-1.26829189))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.297939120299605-0.297911857234113)×R²
    abs(-1.41385092--1.41394679)×2.72630654922223e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.72630654922223e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.72630654922223e-05×40589641000000     		ar = 33110.3522566066m²