Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 25028 / 29116
↖ ↑ ↗
← N 19.663280°
W 42.517090°		 ← 575.23 m → N 19.663280°
W 42.511597°		 →
↑
575.17 m
↓
↑
575.17 m
↓
N 19.658107°
W 42.517090°		 ← 575.25 m →
330 863 m²		 N 19.658107°
W 42.511597°
↙ ↓ ↘

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 25028 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29116 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.381904602050781 y=0.444282531738281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.381904602050781 × 216)
    floor (0.381904602050781 × 65536)
    floor (25028.5)     		tx = 25028
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.444282531738281 × 216)
    floor (0.444282531738281 × 65536)
    floor (29116.5)     		ty = 29116
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 25028 / 29116 ti = "16/25028/29116"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/25028/29116.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25028 ÷ 216
    25028 ÷ 65536     		x = 0.38189697265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29116 ÷ 216
    29116 ÷ 65536     		y = 0.44427490234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.38189697265625 × 2 - 1) × π
    -0.2362060546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.74206321
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.44427490234375 × 2 - 1) × π
    0.1114501953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.35013111482489
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.74206321} λ = -0.74206321}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.35013111482489))-π/2
    2×atan(1.4192536215846)-π/2
    2×0.956992654183266-π/2
    1.91398530836653-1.57079632675     		φ = 0.34318898
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.74206321} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.517090°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34318898 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.663280°
  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 25028 KachelY 29116 -0.74206321 0.34318898 -42.517090 19.663280
    Oben rechts KachelX + 1 25029 KachelY 29116 -0.74196733 0.34318898 -42.511597 19.663280
    Unten links KachelX 25028 KachelY + 1 29117 -0.74206321 0.34309870 -42.517090 19.658107
    Unten rechts KachelX + 1 25029 KachelY + 1 29117 -0.74196733 0.34309870 -42.511597 19.658107
  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(0.34318898-0.34309870) × R
    9.02799999999981e-05 × 6371000     		dl = 575.173879999988m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34318898-0.34309870) × R
    9.02799999999981e-05 × 6371000     		dr = 575.173879999988m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.74206321--0.74196733) × cos(0.34318898) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.941686389952014 × 6371000     		do = 575.230524997668m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.74206321--0.74196733) × cos(0.34309870) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.941716764595624 × 6371000     		du = 575.249079393671m
  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(0.34318898)-sin(0.34309870))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.941686389952014-0.941716764595624)×R²
    abs(-0.74196733--0.74206321)×3.03746436097763e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.03746436097763e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.03746436097763e-05×40589641000000     		ar = 330862.909184023m²