Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 18099 / 52603
↖ ↑ ↗
← S 73.014570°
W 80.579224°		 ← 178.43 m → S 73.014570°
W 80.573731°		 →
↑
178.39 m
↓
↑
178.39 m
↓
S 73.016174°
W 80.579224°		 ← 178.41 m →
31 828 m²		 S 73.016174°
W 80.573731°
↙ ↓ ↘

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 18099 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 52603 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.276176452636719 y=0.802665710449219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.276176452636719 × 216)
    floor (0.276176452636719 × 65536)
    floor (18099.5)     		tx = 18099
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.802665710449219 × 216)
    floor (0.802665710449219 × 65536)
    floor (52603.5)     		ty = 52603
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 18099 / 52603 ti = "16/18099/52603"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/18099/52603.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18099 ÷ 216
    18099 ÷ 65536     		x = 0.276168823242188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 52603 ÷ 216
    52603 ÷ 65536     		y = 0.802658081054688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.276168823242188 × 2 - 1) × π
    -0.447662353515625 × 3.1415926535     		Λ = -1.40637276
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.802658081054688 × 2 - 1) × π
    -0.605316162109375 × 3.1415926535     		Φ = -1.90165680792763
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40637276} λ = -1.40637276}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.90165680792763))-π/2
    2×atan(0.149321017919123)-π/2
    2×0.14822584040305-π/2
    0.296451680806101-1.57079632675     		φ = -1.27434465
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40637276} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.579224°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27434465 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -73.014570°
  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 18099 KachelY 52603 -1.40637276 -1.27434465 -80.579224 -73.014570
    Oben rechts KachelX + 1 18100 KachelY 52603 -1.40627689 -1.27434465 -80.573731 -73.014570
    Unten links KachelX 18099 KachelY + 1 52604 -1.40637276 -1.27437265 -80.579224 -73.016174
    Unten rechts KachelX + 1 18100 KachelY + 1 52604 -1.40627689 -1.27437265 -80.573731 -73.016174
  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(-1.27434465--1.27437265) × R
    2.8000000000139e-05 × 6371000     		dl = 178.388000000886m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27434465--1.27437265) × R
    2.8000000000139e-05 × 6371000     		dr = 178.388000000886m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40637276--1.40627689) × cos(-1.27434465) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.2921285107556 × 6371000     		do = 178.42852163783m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40637276--1.40627689) × cos(-1.27437265) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.292101732027017 × 6371000     		du = 178.412165517915m
  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(-1.27434465)-sin(-1.27437265))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.2921285107556-0.292101732027017)×R²
    abs(-1.40627689--1.40637276)×2.67787285833099e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.67787285833099e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.67787285833099e-05×40589641000000     		ar = 31828.0482525706m²