Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18738 / 13862
↖ ↑ ↗
← N 26.686730°
E 25.861817°		 ← 1 091.45 m → N 26.686730°
E 25.872802°		 →
↑
1 091.54 m
↓
↑
1 091.54 m
↓
N 26.676913°
E 25.861817°		 ← 1 091.54 m →
1 191 414 m²		 N 26.676913°
E 25.872802°
↙ ↓ ↘

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 18738 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13862 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.571853637695312 y=0.423049926757812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.571853637695312 × 215)
    floor (0.571853637695312 × 32768)
    floor (18738.5)     		tx = 18738
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.423049926757812 × 215)
    floor (0.423049926757812 × 32768)
    floor (13862.5)     		ty = 13862
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18738 / 13862 ti = "15/18738/13862"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18738/13862.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18738 ÷ 215
    18738 ÷ 32768     		x = 0.57183837890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13862 ÷ 215
    13862 ÷ 32768     		y = 0.42303466796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57183837890625 × 2 - 1) × π
    0.1436767578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.45137385
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42303466796875 × 2 - 1) × π
    0.1539306640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.483587443367126
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.45137385} λ = 0.45137385}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.483587443367126))-π/2
    2×atan(1.62188238927124)-π/2
    2×1.01828381174789-π/2
    2.03656762349578-1.57079632675     		φ = 0.46577130
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.45137385} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.861817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46577130 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.686730°
  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 18738 KachelY 13862 0.45137385 0.46577130 25.861817 26.686730
    Oben rechts KachelX + 1 18739 KachelY 13862 0.45156559 0.46577130 25.872802 26.686730
    Unten links KachelX 18738 KachelY + 1 13863 0.45137385 0.46559997 25.861817 26.676913
    Unten rechts KachelX + 1 18739 KachelY + 1 13863 0.45156559 0.46559997 25.872802 26.676913
  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(0.46577130-0.46559997) × R
    0.000171330000000025 × 6371000     		dl = 1091.54343000016m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46577130-0.46559997) × R
    0.000171330000000025 × 6371000     		dr = 1091.54343000016m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.45137385-0.45156559) × cos(0.46577130) × R
    0.000191739999999996 × 0.893475431265398 × 6371000     		do = 1091.44773242474m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.45137385-0.45156559) × cos(0.46559997) × R
    0.000191739999999996 × 0.893552364522889 × 6371000     		du = 1091.5417122103m
  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(0.46577130)-sin(0.46559997))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.893475431265398-0.893552364522889)×R²
    abs(0.45156559-0.45137385)×7.69332574913628e-05×R²
    0.000191739999999996×7.69332574913628e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.69332574913628e-05×40589641000000     		ar = 1191413.89593987m²