Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24839 / 41641
↖ ↑ ↗
← S 43.743321°
W 43.555298°		 ← 441.26 m → S 43.743321°
W 43.549805°		 →
↑
441.26 m
↓
↑
441.26 m
↓
S 43.747289°
W 43.555298°		 ← 441.23 m →
194 702 m²		 S 43.747289°
W 43.549805°
↙ ↓ ↘

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 24839 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41641 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.379020690917969 y=0.635398864746094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.379020690917969 × 216)
    floor (0.379020690917969 × 65536)
    floor (24839.5)     		tx = 24839
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.635398864746094 × 216)
    floor (0.635398864746094 × 65536)
    floor (41641.5)     		ty = 41641
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24839 / 41641 ti = "16/24839/41641"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24839/41641.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24839 ÷ 216
    24839 ÷ 65536     		x = 0.379013061523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41641 ÷ 216
    41641 ÷ 65536     		y = 0.635391235351562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.379013061523438 × 2 - 1) × π
    -0.241973876953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.76018335
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.635391235351562 × 2 - 1) × π
    -0.270782470703125 × 3.1415926535     		Φ = -0.850688220657516
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.76018335} λ = -0.76018335}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.850688220657516))-π/2
    2×atan(0.427120877362056)-π/2
    2×0.403665677270364-π/2
    0.807331354540727-1.57079632675     		φ = -0.76346497
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.76018335} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.555298°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76346497 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.743321°
  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 24839 KachelY 41641 -0.76018335 -0.76346497 -43.555298 -43.743321
    Oben rechts KachelX + 1 24840 KachelY 41641 -0.76008748 -0.76346497 -43.549805 -43.743321
    Unten links KachelX 24839 KachelY + 1 41642 -0.76018335 -0.76353423 -43.555298 -43.747289
    Unten rechts KachelX + 1 24840 KachelY + 1 41642 -0.76008748 -0.76353423 -43.549805 -43.747289
  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(-0.76346497--0.76353423) × R
    6.92599999999599e-05 × 6371000     		dl = 441.255459999745m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76346497--0.76353423) × R
    6.92599999999599e-05 × 6371000     		dr = 441.255459999745m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.76018335--0.76008748) × cos(-0.76346497) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.722444572185399 × 6371000     		do = 441.260309193714m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.76018335--0.76008748) × cos(-0.76353423) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.722396682091248 × 6371000     		du = 441.231058509903m
  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(-0.76346497)-sin(-0.76353423))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.722444572185399-0.722396682091248)×R²
    abs(-0.76008748--0.76018335)×4.78900941512928e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.78900941512928e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.78900941512928e-05×40589641000000     		ar = 194702.067278612m²