Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25324 / 24548
↖ ↑ ↗
← S 66.390362°
E 98.217773°		 ← 489.27 m → S 66.390362°
E 98.228760°		 →
↑
489.23 m
↓
↑
489.23 m
↓
S 66.394761°
E 98.217773°		 ← 489.18 m →
239 344 m²		 S 66.394761°
E 98.228760°
↙ ↓ ↘

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 25324 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24548 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772842407226562 y=0.749160766601562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772842407226562 × 215)
    floor (0.772842407226562 × 32768)
    floor (25324.5)     		tx = 25324
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.749160766601562 × 215)
    floor (0.749160766601562 × 32768)
    floor (24548.5)     		ty = 24548
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25324 / 24548 ti = "15/25324/24548"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25324/24548.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25324 ÷ 215
    25324 ÷ 32768     		x = 0.7728271484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24548 ÷ 215
    24548 ÷ 32768     		y = 0.7491455078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7728271484375 × 2 - 1) × π
    0.545654296875 × 3.1415926535     		Λ = 1.71422353
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7491455078125 × 2 - 1) × π
    -0.498291015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.56542739399255
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71422353} λ = 1.71422353}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56542739399255))-π/2
    2×atan(0.208998669306414)-π/2
    2×0.206032964172092-π/2
    0.412065928344185-1.57079632675     		φ = -1.15873040
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71422353} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.217773°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15873040 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.390362°
  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 25324 KachelY 24548 1.71422353 -1.15873040 98.217773 -66.390362
    Oben rechts KachelX + 1 25325 KachelY 24548 1.71441528 -1.15873040 98.228760 -66.390362
    Unten links KachelX 25324 KachelY + 1 24549 1.71422353 -1.15880719 98.217773 -66.394761
    Unten rechts KachelX + 1 25325 KachelY + 1 24549 1.71441528 -1.15880719 98.228760 -66.394761
  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(-1.15873040--1.15880719) × R
    7.67900000000488e-05 × 6371000     		dl = 489.229090000311m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15873040--1.15880719) × R
    7.67900000000488e-05 × 6371000     		dr = 489.229090000311m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71422353-1.71441528) × cos(-1.15873040) × R
    0.000191750000000157 × 0.400503180475984 × 6371000     		do = 489.270405019696m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71422353-1.71441528) × cos(-1.15880719) × R
    0.000191750000000157 × 0.400432816973877 × 6371000     		du = 489.184446203756m
  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(-1.15873040)-sin(-1.15880719))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.400503180475984-0.400432816973877)×R²
    abs(1.71441528-1.71422353)×7.03635021063187e-05×R²
    0.000191750000000157×7.03635021063187e-05×6371000²
    0.000191750000000157×7.03635021063187e-05×40589641000000     		ar = 239344.288352146m²