Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 18120 / 51522
↖ ↑ ↗
← S 71.191296°
W 80.463867°		 ← 196.92 m → S 71.191296°
W 80.458374°		 →
↑
196.93 m
↓
↑
196.93 m
↓
S 71.193067°
W 80.463867°		 ← 196.91 m →
38 778 m²		 S 71.193067°
W 80.458374°
↙ ↓ ↘

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 18120 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51522 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.276496887207031 y=0.786170959472656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.276496887207031 × 216)
    floor (0.276496887207031 × 65536)
    floor (18120.5)     		tx = 18120
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.786170959472656 × 216)
    floor (0.786170959472656 × 65536)
    floor (51522.5)     		ty = 51522
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 18120 / 51522 ti = "16/18120/51522"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/18120/51522.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18120 ÷ 216
    18120 ÷ 65536     		x = 0.2764892578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51522 ÷ 216
    51522 ÷ 65536     		y = 0.786163330078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2764892578125 × 2 - 1) × π
    -0.447021484375 × 3.1415926535     		Λ = -1.40435941
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.786163330078125 × 2 - 1) × π
    -0.57232666015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.79801723094907
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40435941} λ = -1.40435941}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.79801723094907))-π/2
    2×atan(0.165626962881966)-π/2
    2×0.164136903491699-π/2
    0.328273806983398-1.57079632675     		φ = -1.24252252
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40435941} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.463867°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24252252 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.191296°
  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 18120 KachelY 51522 -1.40435941 -1.24252252 -80.463867 -71.191296
    Oben rechts KachelX + 1 18121 KachelY 51522 -1.40426354 -1.24252252 -80.458374 -71.191296
    Unten links KachelX 18120 KachelY + 1 51523 -1.40435941 -1.24255343 -80.463867 -71.193067
    Unten rechts KachelX + 1 18121 KachelY + 1 51523 -1.40426354 -1.24255343 -80.458374 -71.193067
  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(-1.24252252--1.24255343) × R
    3.09099999999951e-05 × 6371000     		dl = 196.927609999969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24252252--1.24255343) × R
    3.09099999999951e-05 × 6371000     		dr = 196.927609999969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40435941--1.40426354) × cos(-1.24252252) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.322409494558392 × 6371000     		do = 196.923776208143m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40435941--1.40426354) × cos(-1.24255343) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.32238023498927 × 6371000     		du = 196.905904821168m
  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(-1.24252252)-sin(-1.24255343))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.322409494558392-0.32238023498927)×R²
    abs(-1.40426354--1.40435941)×2.92595691223085e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.92595691223085e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.92595691223085e-05×40589641000000     		ar = 38777.9689192346m²