Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18424 / 15237
↖ ↑ ↗
← N 12.500940°
E 22.412109°		 ← 1 192.68 m → N 12.500940°
E 22.423096°		 →
↑
1 192.71 m
↓
↑
1 192.71 m
↓
N 12.490214°
E 22.412109°		 ← 1 192.73 m →
1 422 553 m²		 N 12.490214°
E 22.423096°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 18424 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15237 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562271118164062 y=0.465011596679688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562271118164062 × 215)
    floor (0.562271118164062 × 32768)
    floor (18424.5)     		tx = 18424
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.465011596679688 × 215)
    floor (0.465011596679688 × 32768)
    floor (15237.5)     		ty = 15237
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18424 / 15237 ti = "15/18424/15237"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18424/15237.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18424 ÷ 215
    18424 ÷ 32768     		x = 0.562255859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15237 ÷ 215
    15237 ÷ 32768     		y = 0.464996337890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.562255859375 × 2 - 1) × π
    0.12451171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.39116510
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.464996337890625 × 2 - 1) × π
    0.07000732421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.219934495456818
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39116510} λ = 0.39116510}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.219934495456818))-π/2
    2×atan(1.24599510957368)-π/2
    2×0.894489442547721-π/2
    1.78897888509544-1.57079632675     		φ = 0.21818256
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39116510} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.412109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21818256 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.500940°
  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 18424 KachelY 15237 0.39116510 0.21818256 22.412109 12.500940
    Oben rechts KachelX + 1 18425 KachelY 15237 0.39135685 0.21818256 22.423096 12.500940
    Unten links KachelX 18424 KachelY + 1 15238 0.39116510 0.21799535 22.412109 12.490214
    Unten rechts KachelX + 1 18425 KachelY + 1 15238 0.39135685 0.21799535 22.423096 12.490214
  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(0.21818256-0.21799535) × R
    0.000187209999999993 × 6371000     		dl = 1192.71490999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21818256-0.21799535) × R
    0.000187209999999993 × 6371000     		dr = 1192.71490999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39116510-0.39135685) × cos(0.21818256) × R
    0.000191749999999991 × 0.976292456621225 × 6371000     		do = 1192.67718448735m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39116510-0.39135685) × cos(0.21799535) × R
    0.000191749999999991 × 0.976332962170869 × 6371000     		du = 1192.72666765664m
  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(0.21818256)-sin(0.21799535))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.976292456621225-0.976332962170869)×R²
    abs(0.39135685-0.39116510)×4.05055496440765e-05×R²
    0.000191749999999991×4.05055496440765e-05×6371000²
    0.000191749999999991×4.05055496440765e-05×40589641000000     		ar = 1422553.37456638m²