Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24014 / 27179
↖ ↑ ↗
← N 29.329510°
W 48.087158°		 ← 532.55 m → N 29.329510°
W 48.081665°		 →
↑
532.55 m
↓
↑
532.55 m
↓
N 29.324720°
W 48.087158°		 ← 532.58 m →
283 618 m²		 N 29.324720°
W 48.081665°
↙ ↓ ↘

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 24014 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27179 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.366432189941406 y=0.414726257324219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.366432189941406 × 216)
    floor (0.366432189941406 × 65536)
    floor (24014.5)     		tx = 24014
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.414726257324219 × 216)
    floor (0.414726257324219 × 65536)
    floor (27179.5)     		ty = 27179
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24014 / 27179 ti = "16/24014/27179"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24014/27179.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24014 ÷ 216
    24014 ÷ 65536     		x = 0.366424560546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27179 ÷ 216
    27179 ÷ 65536     		y = 0.414718627929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.366424560546875 × 2 - 1) × π
    -0.26715087890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.83927924
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.414718627929688 × 2 - 1) × π
    0.170562744140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.535838663952988
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.83927924} λ = -0.83927924}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.535838663952988))-π/2
    2×atan(1.70888081818751)-π/2
    2×1.04134641610342-π/2
    2.08269283220683-1.57079632675     		φ = 0.51189651
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.83927924} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -48.087158°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.51189651 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 29.329510°
  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 24014 KachelY 27179 -0.83927924 0.51189651 -48.087158 29.329510
    Oben rechts KachelX + 1 24015 KachelY 27179 -0.83918336 0.51189651 -48.081665 29.329510
    Unten links KachelX 24014 KachelY + 1 27180 -0.83927924 0.51181292 -48.087158 29.324720
    Unten rechts KachelX + 1 24015 KachelY + 1 27180 -0.83918336 0.51181292 -48.081665 29.324720
  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(0.51189651-0.51181292) × R
    8.35900000000223e-05 × 6371000     		dl = 532.551890000142m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.51189651-0.51181292) × R
    8.35900000000223e-05 × 6371000     		dr = 532.551890000142m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.83927924--0.83918336) × cos(0.51189651) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.871817105648751 × 6371000     		do = 532.550769274507m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.83927924--0.83918336) × cos(0.51181292) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.871858047621034 × 6371000     		du = 532.57577873887m
  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(0.51189651)-sin(0.51181292))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.871817105648751-0.871858047621034)×R²
    abs(-0.83918336--0.83927924)×4.09419722824378e-05×R²
    9.58799999999371e-05×4.09419722824378e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×4.09419722824378e-05×40589641000000     		ar = 283617.578281965m²