Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18886 / 14478
↖ ↑ ↗
← N 20.488773°
E 27.487793°		 ← 1 144.36 m → N 20.488773°
E 27.498779°		 →
↑
1 144.36 m
↓
↑
1 144.36 m
↓
N 20.478482°
E 27.487793°		 ← 1 144.44 m →
1 309 602 m²		 N 20.478482°
E 27.498779°
↙ ↓ ↘

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 18886 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14478 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576370239257812 y=0.441848754882812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.576370239257812 × 215)
    floor (0.576370239257812 × 32768)
    floor (18886.5)     		tx = 18886
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441848754882812 × 215)
    floor (0.441848754882812 × 32768)
    floor (14478.5)     		ty = 14478
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18886 / 14478 ti = "15/18886/14478"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18886/14478.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18886 ÷ 215
    18886 ÷ 32768     		x = 0.57635498046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14478 ÷ 215
    14478 ÷ 32768     		y = 0.44183349609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57635498046875 × 2 - 1) × π
    0.1527099609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.47975249
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.44183349609375 × 2 - 1) × π
    0.1163330078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.365470922703308
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47975249} λ = 0.47975249}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.365470922703308))-π/2
    2×atan(1.44119253865526)-π/2
    2×0.96419644016992-π/2
    1.92839288033984-1.57079632675     		φ = 0.35759655
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47975249} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.487793°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35759655 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.488773°
  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 18886 KachelY 14478 0.47975249 0.35759655 27.487793 20.488773
    Oben rechts KachelX + 1 18887 KachelY 14478 0.47994424 0.35759655 27.498779 20.488773
    Unten links KachelX 18886 KachelY + 1 14479 0.47975249 0.35741693 27.487793 20.478482
    Unten rechts KachelX + 1 18887 KachelY + 1 14479 0.47994424 0.35741693 27.498779 20.478482
  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(0.35759655-0.35741693) × R
    0.000179619999999991 × 6371000     		dl = 1144.35901999995m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35759655-0.35741693) × R
    0.000179619999999991 × 6371000     		dr = 1144.35901999995m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47975249-0.47994424) × cos(0.35759655) × R
    0.000191750000000046 × 0.936740793232409 × 6371000     		do = 1144.35932008912m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47975249-0.47994424) × cos(0.35741693) × R
    0.000191750000000046 × 0.936803649402433 × 6371000     		du = 1144.43610765353m
  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(0.35759655)-sin(0.35741693))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.936740793232409-0.936803649402433)×R²
    abs(0.47994424-0.47975249)×6.28561700238839e-05×R²
    0.000191750000000046×6.28561700238839e-05×6371000²
    0.000191750000000046×6.28561700238839e-05×40589641000000     		ar = 1309601.84985694m²