Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 22447 / 39070
↖ ↑ ↗
← S 32.685620°
W 56.694946°		 ← 514.07 m → S 32.685620°
W 56.689453°		 →
↑
514.08 m
↓
↑
514.08 m
↓
S 32.690243°
W 56.694946°		 ← 514.04 m →
264 263 m²		 S 32.690243°
W 56.689453°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 22447 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39070 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.342521667480469 y=0.596168518066406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.342521667480469 × 216)
    floor (0.342521667480469 × 65536)
    floor (22447.5)     		tx = 22447
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.596168518066406 × 216)
    floor (0.596168518066406 × 65536)
    floor (39070.5)     		ty = 39070
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 22447 / 39070 ti = "16/22447/39070"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/22447/39070.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22447 ÷ 216
    22447 ÷ 65536     		x = 0.342514038085938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39070 ÷ 216
    39070 ÷ 65536     		y = 0.596160888671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.342514038085938 × 2 - 1) × π
    -0.314971923828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.98951348
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.596160888671875 × 2 - 1) × π
    -0.19232177734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.604196682811188
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.98951348} λ = -0.98951348}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.604196682811188))-π/2
    2×atan(0.546513273856156)-π/2
    2×0.500162321153378-π/2
    1.00032464230676-1.57079632675     		φ = -0.57047168
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.98951348} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.694946°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.57047168 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -32.685620°
  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 22447 KachelY 39070 -0.98951348 -0.57047168 -56.694946 -32.685620
    Oben rechts KachelX + 1 22448 KachelY 39070 -0.98941761 -0.57047168 -56.689453 -32.685620
    Unten links KachelX 22447 KachelY + 1 39071 -0.98951348 -0.57055237 -56.694946 -32.690243
    Unten rechts KachelX + 1 22448 KachelY + 1 39071 -0.98941761 -0.57055237 -56.689453 -32.690243
  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(-0.57047168--0.57055237) × R
    8.06899999999944e-05 × 6371000     		dl = 514.075989999964m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.57047168--0.57055237) × R
    8.06899999999944e-05 × 6371000     		dr = 514.075989999964m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.98951348--0.98941761) × cos(-0.57047168) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.841646347873046 × 6371000     		do = 514.067295946011m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.98951348--0.98941761) × cos(-0.57055237) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.841602770185366 × 6371000     		du = 514.040679227331m
  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(-0.57047168)-sin(-0.57055237))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.841646347873046-0.841602770185366)×R²
    abs(-0.98941761--0.98951348)×4.35776876802629e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.35776876802629e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.35776876802629e-05×40589641000000     		ar = 264262.812725342m²