Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18851 / 13708
↖ ↑ ↗
← N 28.188244°
E 27.103272°		 ← 1 076.70 m → N 28.188244°
E 27.114258°		 →
↑
1 076.76 m
↓
↑
1 076.76 m
↓
N 28.178560°
E 27.103272°		 ← 1 076.79 m →
1 159 400 m²		 N 28.178560°
E 27.114258°
↙ ↓ ↘

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 18851 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13708 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575302124023438 y=0.418350219726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575302124023438 × 215)
    floor (0.575302124023438 × 32768)
    floor (18851.5)     		tx = 18851
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.418350219726562 × 215)
    floor (0.418350219726562 × 32768)
    floor (13708.5)     		ty = 13708
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18851 / 13708 ti = "15/18851/13708"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18851/13708.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18851 ÷ 215
    18851 ÷ 32768     		x = 0.575286865234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13708 ÷ 215
    13708 ÷ 32768     		y = 0.4183349609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.575286865234375 × 2 - 1) × π
    0.15057373046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.47304133
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4183349609375 × 2 - 1) × π
    0.163330078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.513116573533081
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47304133} λ = 0.47304133}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.513116573533081))-π/2
    2×atan(1.67048929332941)-π/2
    2×1.03138699434331-π/2
    2.06277398868662-1.57079632675     		φ = 0.49197766
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47304133} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.103272°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49197766 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.188244°
  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 18851 KachelY 13708 0.47304133 0.49197766 27.103272 28.188244
    Oben rechts KachelX + 1 18852 KachelY 13708 0.47323307 0.49197766 27.114258 28.188244
    Unten links KachelX 18851 KachelY + 1 13709 0.47304133 0.49180865 27.103272 28.178560
    Unten rechts KachelX + 1 18852 KachelY + 1 13709 0.47323307 0.49180865 27.114258 28.178560
  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(0.49197766-0.49180865) × R
    0.000169009999999969 × 6371000     		dl = 1076.76270999981m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49197766-0.49180865) × R
    0.000169009999999969 × 6371000     		dr = 1076.76270999981m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47304133-0.47323307) × cos(0.49197766) × R
    0.000191739999999996 × 0.88140039576013 × 6371000     		do = 1076.69716440687m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47304133-0.47323307) × cos(0.49180865) × R
    0.000191739999999996 × 0.881480218411786 × 6371000     		du = 1076.79467380567m
  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(0.49197766)-sin(0.49180865))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.88140039576013-0.881480218411786)×R²
    abs(0.47323307-0.47304133)×7.98226516559586e-05×R²
    0.000191739999999996×7.98226516559586e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.98226516559586e-05×40589641000000     		ar = 1159399.85659821m²