Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18496 / 22617
↖ ↑ ↗
← S 56.322629°
E 23.203125°		 ← 677.42 m → S 56.322629°
E 23.214112°		 →
↑
677.36 m
↓
↑
677.36 m
↓
S 56.328721°
E 23.203125°		 ← 677.31 m →
458 823 m²		 S 56.328721°
E 23.214112°
↙ ↓ ↘

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 18496 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22617 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564468383789062 y=0.690231323242188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564468383789062 × 215)
    floor (0.564468383789062 × 32768)
    floor (18496.5)     		tx = 18496
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.690231323242188 × 215)
    floor (0.690231323242188 × 32768)
    floor (22617.5)     		ty = 22617
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18496 / 22617 ti = "15/18496/22617"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18496/22617.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18496 ÷ 215
    18496 ÷ 32768     		x = 0.564453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22617 ÷ 215
    22617 ÷ 32768     		y = 0.690216064453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564453125 × 2 - 1) × π
    0.12890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.40497093
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.690216064453125 × 2 - 1) × π
    -0.38043212890625 × 3.1415926535     		Φ = -1.19516278132724
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40497093} λ = 0.40497093}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.19516278132724))-π/2
    2×atan(0.302654683640991)-π/2
    2×0.293890501068235-π/2
    0.58778100213647-1.57079632675     		φ = -0.98301532
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40497093} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.203125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.98301532 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.322629°
  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 18496 KachelY 22617 0.40497093 -0.98301532 23.203125 -56.322629
    Oben rechts KachelX + 1 18497 KachelY 22617 0.40516268 -0.98301532 23.214112 -56.322629
    Unten links KachelX 18496 KachelY + 1 22618 0.40497093 -0.98312164 23.203125 -56.328721
    Unten rechts KachelX + 1 18497 KachelY + 1 22618 0.40516268 -0.98312164 23.214112 -56.328721
  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(-0.98301532--0.98312164) × R
    0.000106319999999993 × 6371000     		dl = 677.364719999956m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.98301532--0.98312164) × R
    0.000106319999999993 × 6371000     		dr = 677.364719999956m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40497093-0.40516268) × cos(-0.98301532) × R
    0.000191749999999991 × 0.554515802964144 × 6371000     		do = 677.418269646231m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40497093-0.40516268) × cos(-0.98312164) × R
    0.000191749999999991 × 0.554427323176252 × 6371000     		du = 677.310179264511m
  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(-0.98301532)-sin(-0.98312164))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.554515802964144-0.554427323176252)×R²
    abs(0.40516268-0.40497093)×8.84797878916155e-05×R²
    0.000191749999999991×8.84797878916155e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.84797878916155e-05×40589641000000     		ar = 458822.628668317m²