Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18704 / 13487
↖ ↑ ↗
← N 30.306503°
E 25.488281°		 ← 1 054.69 m → N 30.306503°
E 25.499268°		 →
↑
1 054.72 m
↓
↑
1 054.72 m
↓
N 30.297018°
E 25.488281°		 ← 1 054.79 m →
1 112 453 m²		 N 30.297018°
E 25.499268°
↙ ↓ ↘

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 18704 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13487 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570816040039062 y=0.411605834960938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570816040039062 × 215)
    floor (0.570816040039062 × 32768)
    floor (18704.5)     		tx = 18704
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.411605834960938 × 215)
    floor (0.411605834960938 × 32768)
    floor (13487.5)     		ty = 13487
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18704 / 13487 ti = "15/18704/13487"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18704/13487.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18704 ÷ 215
    18704 ÷ 32768     		x = 0.57080078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13487 ÷ 215
    13487 ÷ 32768     		y = 0.411590576171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57080078125 × 2 - 1) × π
    0.1416015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.44485443
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.411590576171875 × 2 - 1) × π
    0.17681884765625 × 3.1415926535     		Φ = 0.555492792797211
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44485443} λ = 0.44485443}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.555492792797211))-π/2
    2×atan(1.74279961228989)-π/2
    2×1.04987229671597-π/2
    2.09974459343195-1.57079632675     		φ = 0.52894827
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44485443} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.488281°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.52894827 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.306503°
  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 18704 KachelY 13487 0.44485443 0.52894827 25.488281 30.306503
    Oben rechts KachelX + 1 18705 KachelY 13487 0.44504618 0.52894827 25.499268 30.306503
    Unten links KachelX 18704 KachelY + 1 13488 0.44485443 0.52878272 25.488281 30.297018
    Unten rechts KachelX + 1 18705 KachelY + 1 13488 0.44504618 0.52878272 25.499268 30.297018
  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(0.52894827-0.52878272) × R
    0.000165549999999959 × 6371000     		dl = 1054.71904999974m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.52894827-0.52878272) × R
    0.000165549999999959 × 6371000     		dr = 1054.71904999974m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44485443-0.44504618) × cos(0.52894827) × R
    0.000191749999999991 × 0.863338277806753 × 6371000     		do = 1054.68792619608m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44485443-0.44504618) × cos(0.52878272) × R
    0.000191749999999991 × 0.863421806747373 × 6371000     		du = 1054.78996842845m
  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(0.52894827)-sin(0.52878272))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.863338277806753-0.863421806747373)×R²
    abs(0.44504618-0.44485443)×8.35289406195816e-05×R²
    0.000191749999999991×8.35289406195816e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.35289406195816e-05×40589641000000     		ar = 1112453.26304753m²