Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19328 / 14977
↖ ↑ ↗
← N 15.273587°
E 32.343750°		 ← 1 178.49 m → N 15.273587°
E 32.354736°		 →
↑
1 178.51 m
↓
↑
1 178.51 m
↓
N 15.262988°
E 32.343750°		 ← 1 178.55 m →
1 388 894 m²		 N 15.262988°
E 32.354736°
↙ ↓ ↘

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 19328 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14977 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.589859008789062 y=0.457077026367188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.589859008789062 × 215)
    floor (0.589859008789062 × 32768)
    floor (19328.5)     		tx = 19328
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.457077026367188 × 215)
    floor (0.457077026367188 × 32768)
    floor (14977.5)     		ty = 14977
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19328 / 14977 ti = "15/19328/14977"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19328/14977.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19328 ÷ 215
    19328 ÷ 32768     		x = 0.58984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14977 ÷ 215
    14977 ÷ 32768     		y = 0.457061767578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.58984375 × 2 - 1) × π
    0.1796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.56450493
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.457061767578125 × 2 - 1) × π
    0.08587646484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.269788871061676
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.56450493} λ = 0.56450493}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.269788871061676))-π/2
    2×atan(1.30968790852358)-π/2
    2×0.918685355155657-π/2
    1.83737071031131-1.57079632675     		φ = 0.26657438
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.56450493} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.343750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.26657438 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 15.273587°
  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 19328 KachelY 14977 0.56450493 0.26657438 32.343750 15.273587
    Oben rechts KachelX + 1 19329 KachelY 14977 0.56469668 0.26657438 32.354736 15.273587
    Unten links KachelX 19328 KachelY + 1 14978 0.56450493 0.26638940 32.343750 15.262988
    Unten rechts KachelX + 1 19329 KachelY + 1 14978 0.56469668 0.26638940 32.354736 15.262988
  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(0.26657438-0.26638940) × R
    0.000184980000000001 × 6371000     		dl = 1178.50758000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.26657438-0.26638940) × R
    0.000184980000000001 × 6371000     		dr = 1178.50758000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.56450493-0.56469668) × cos(0.26657438) × R
    0.000191749999999935 × 0.964678960264267 × 6371000     		do = 1178.48968150762m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.56450493-0.56469668) × cos(0.26638940) × R
    0.000191749999999935 × 0.964727672738496 × 6371000     		du = 1178.5491905781m
  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(0.26657438)-sin(0.26638940))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.964678960264267-0.964727672738496)×R²
    abs(0.56469668-0.56450493)×4.87124742283296e-05×R²
    0.000191749999999935×4.87124742283296e-05×6371000²
    0.000191749999999935×4.87124742283296e-05×40589641000000     		ar = 1388894.09251437m²