Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 18545 / 14256
↖ ↑ ↗
← N 70.757966°
W 78.129273°		 ← 201.31 m → N 70.757966°
W 78.123779°		 →
↑
201.32 m
↓
↑
201.32 m
↓
N 70.756155°
W 78.129273°		 ← 201.33 m →
40 531 m²		 N 70.756155°
W 78.123779°
↙ ↓ ↘

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 18545 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14256 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.282981872558594 y=0.217536926269531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.282981872558594 × 216)
    floor (0.282981872558594 × 65536)
    floor (18545.5)     		tx = 18545
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.217536926269531 × 216)
    floor (0.217536926269531 × 65536)
    floor (14256.5)     		ty = 14256
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 18545 / 14256 ti = "16/18545/14256"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/18545/14256.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18545 ÷ 216
    18545 ÷ 65536     		x = 0.282974243164062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14256 ÷ 216
    14256 ÷ 65536     		y = 0.217529296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.282974243164062 × 2 - 1) × π
    -0.434051513671875 × 3.1415926535     		Λ = -1.36361305
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.217529296875 × 2 - 1) × π
    0.56494140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.77481577153296
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.36361305} λ = -1.36361305}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.77481577153296))-π/2
    2×atan(5.89919423669216)-π/2
    2×1.40287789948722-π/2
    2.80575579897444-1.57079632675     		φ = 1.23495947
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.36361305} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -78.129273°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23495947 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.757966°
  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 18545 KachelY 14256 -1.36361305 1.23495947 -78.129273 70.757966
    Oben rechts KachelX + 1 18546 KachelY 14256 -1.36351717 1.23495947 -78.123779 70.757966
    Unten links KachelX 18545 KachelY + 1 14257 -1.36361305 1.23492787 -78.129273 70.756155
    Unten rechts KachelX + 1 18546 KachelY + 1 14257 -1.36351717 1.23492787 -78.123779 70.756155
  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(1.23495947-1.23492787) × R
    3.16000000000205e-05 × 6371000     		dl = 201.323600000131m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23495947-1.23492787) × R
    3.16000000000205e-05 × 6371000     		dr = 201.323600000131m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.36361305--1.36351717) × cos(1.23495947) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.329559390843107 × 6371000     		do = 201.311841644744m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.36361305--1.36351717) × cos(1.23492787) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.329589225339701 × 6371000     		du = 201.330066091144m
  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(1.23495947)-sin(1.23492787))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.329559390843107-0.329589225339701)×R²
    abs(-1.36351717--1.36361305)×2.98344965942166e-05×R²
    9.58800000001592e-05×2.98344965942166e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×2.98344965942166e-05×40589641000000     		ar = 40530.6591914829m²