Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18801 / 13835
↖ ↑ ↗
← N 26.951453°
E 26.553955°		 ← 1 088.90 m → N 26.951453°
E 26.564941°		 →
↑
1 088.93 m
↓
↑
1 088.93 m
↓
N 26.941660°
E 26.553955°		 ← 1 089 m →
1 185 790 m²		 N 26.941660°
E 26.564941°
↙ ↓ ↘

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 18801 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13835 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.573776245117188 y=0.422225952148438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.573776245117188 × 215)
    floor (0.573776245117188 × 32768)
    floor (18801.5)     		tx = 18801
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.422225952148438 × 215)
    floor (0.422225952148438 × 32768)
    floor (13835.5)     		ty = 13835
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18801 / 13835 ti = "15/18801/13835"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18801/13835.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18801 ÷ 215
    18801 ÷ 32768     		x = 0.573760986328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13835 ÷ 215
    13835 ÷ 32768     		y = 0.422210693359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.573760986328125 × 2 - 1) × π
    0.14752197265625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46345395
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.422210693359375 × 2 - 1) × π
    0.15557861328125 × 3.1415926535     		Φ = 0.488764628526093
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46345395} λ = 0.46345395}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.488764628526093))-π/2
    2×atan(1.63030094812182)-π/2
    2×1.02059396064313-π/2
    2.04118792128627-1.57079632675     		φ = 0.47039159
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46345395} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.553955°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47039159 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.951453°
  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 18801 KachelY 13835 0.46345395 0.47039159 26.553955 26.951453
    Oben rechts KachelX + 1 18802 KachelY 13835 0.46364569 0.47039159 26.564941 26.951453
    Unten links KachelX 18801 KachelY + 1 13836 0.46345395 0.47022067 26.553955 26.941660
    Unten rechts KachelX + 1 18802 KachelY + 1 13836 0.46364569 0.47022067 26.564941 26.941660
  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(0.47039159-0.47022067) × R
    0.000170920000000019 × 6371000     		dl = 1088.93132000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47039159-0.47022067) × R
    0.000170920000000019 × 6371000     		dr = 1088.93132000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46345395-0.46364569) × cos(0.47039159) × R
    0.000191739999999996 × 0.891390874101614 × 6371000     		do = 1088.90128838173m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46345395-0.46364569) × cos(0.47022067) × R
    0.000191739999999996 × 0.891468328071976 × 6371000     		du = 1088.9959042574m
  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(0.47039159)-sin(0.47022067))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.891390874101614-0.891468328071976)×R²
    abs(0.46364569-0.46345395)×7.74539703617405e-05×R²
    0.000191739999999996×7.74539703617405e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.74539703617405e-05×40589641000000     		ar = 1185790.23528946m²